题目列表(包括答案和解析)
(2005·上海)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒ab沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒ab下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小和方向.(g取
,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为
,式中B0和k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.
如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为
,式中B0和k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.
![]()
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向?(g取
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求,选全的得4分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。
1.D 2.C 3.BD 4.A 5.D 6.BD 7.D 8.D 9.A 10.C
二、实验题 :本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。
11. A C (3分)
12. A
B D (3分)
13.D、B、E (3分)
14.(14分)(1)E (2分)
(2)见右图 (3分)
(3)见下左图(2分),1.50, 0.80 (各2分)
(4)如下图右(3分)
三、计算题:本题共3个小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(12分)解:
(1)小球第一次上升过程中
(1分)
(1分)
小球第一次下落过程中
(1分)
(1分)
(1分)
(2) 第一次落回地面时的速度为
,有
(2分)
第二次上升的速度为
,有
,
(2分)
小球与地面撞击时损失的能量为
(1分)
小球在空中损失的机械能为
(1分)
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为
(1分)
16.(12分)解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得
解得v0=1.0×
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有
,
(2分)
飞出电场时,速度偏转角的正切为
解得 θ=30o (2分)
(3)进入磁场时微粒的速度是:
(2分)
轨迹如图,由几何关系有:
(1分)
洛伦兹力提供向心力:
(2分)
联立以上三式得
代入数据解得
(1分)
17.(13分)解:
(1)根据牛顿第二定律
①(2分)
②
③(1分)
联立①②③得
=
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
⑤(2分)
此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率
⑥ (1分)
由⑤⑥两式解得
将已知数据代入上式得
=
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B
(1分)
(1分)
(1分)
由以上三式解得
(1分)
磁场方向垂直导轨平面向上 (1分)
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com