已知cd棒的質(zhì)量為m.電阻為R.ab棒的質(zhì)量.阻值均未知.區(qū)域Ⅱ沿斜面的長(zhǎng)度為2l.在t=tx時(shí)刻(tx未知)ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ.重力加速度為g.求:(1)通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)的方向, 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

不計(jì)電阻的光滑平行軌道EFG、PMN構(gòu)成相互垂直的L型，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與水平的EFMP平面夾角θ（θ＜45°）斜向上，金屬棒ab、cd的質(zhì)量均為m、長(zhǎng)均為L(zhǎng)、電阻均為R．a(chǎn)b、cd由細(xì)線通過角頂處的光滑定滑輪連接，細(xì)線質(zhì)量不計(jì)，ab、cd與軌道正交，已知重力加速度為g．
（1）求金屬棒的最大速度vmax；
（2）當(dāng)金屬棒速度為v時(shí)，且v小于最大速度vmax時(shí)，求機(jī)械能損失的功率P1和電阻的發(fā)熱功率P2．

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、如圖所示，在一光滑水平的桌面上，放置一質(zhì)量為M，寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架，其ab部分電阻為R，框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒通過細(xì)線跨過一定滑輪與勁度系數(shù)為 k 的另一端固定的輕彈簧相連。開始彈簧處于自然狀態(tài)，框架和棒均靜止。現(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下，向右做加速運(yùn)動(dòng)，引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

       問：（1）框架和棒剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，框架的加速度為多大？

   （2）框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)（棒處于靜止?fàn)顟B(tài)）時(shí)的速度多大？

   （3）若框架通過位移S后開始勻速，已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2（x為彈簧的形變量），則在框架通過位移S的過程中，回路中產(chǎn)生的電熱為多少？

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（12分）、如圖所示，在一光滑水平的桌面上，放置一質(zhì)量為M，寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架，其ab部分電阻為R，框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒通過細(xì)線跨過一定滑輪與勁度系數(shù)為 k 的另一端固定的輕彈簧相連。開始彈簧處于自然狀態(tài)，框架和棒均靜止�，F(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下，向右做加速運(yùn)動(dòng)，引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

       問：（1）框架和棒剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，框架的加速度為多大？

   （2）框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)（棒處于靜止?fàn)顟B(tài)）時(shí)的速度多大？

   （3）若框架通過位移S后開始勻速，已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2（x為彈簧的形變量），則在框架通過位移S的過程中，回路中產(chǎn)生的電熱為多少？

 

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（12分）、如圖所示，在一光滑水平的桌面上，放置一質(zhì)量為M，寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架，其ab部分電阻為R，框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒通過細(xì)線跨過一定滑輪與勁度系數(shù)為k 的另一端固定的輕彈簧相連。開始彈簧處于自然狀態(tài)，框架和棒均靜止。現(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下，向右做加速運(yùn)動(dòng)，引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
問：（1）框架和棒剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，框架的加速度為多大？
（2）框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)（棒處于靜止?fàn)顟B(tài)）時(shí)的速度多大？
（3）若框架通過位移S后開始勻速，已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2（x為彈簧的形變量），則在框架通過位移S的過程中，回路中產(chǎn)生的電熱為多少？

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（12分）、如圖所示，在一光滑水平的桌面上，放置一質(zhì)量為M，寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架，其ab部分電阻為R，框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒通過細(xì)線跨過一定滑輪與勁度系數(shù)為 k 的另一端固定的輕彈簧相連。開始彈簧處于自然狀態(tài)，框架和棒均靜止�，F(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下，向右做加速運(yùn)動(dòng)，引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

       問：（1）框架和棒剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，框架的加速度為多大？

   （2）框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)（棒處于靜止?fàn)顟B(tài)）時(shí)的速度多大？

   （3）若框架通過位移S后開始勻速，已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2（x為彈簧的形變量），則在框架通過位移S的過程中，回路中產(chǎn)生的電熱為多少？

 

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一．（20分）填空題．

1、右，大                2、 2（M - ），逐漸減小                  3、等于，  

4、45°，1：4             5、，

二．(40分)選擇題．

6

7

8

9

10

11

12

13

14

D

D

A

B

C

AC

BCD

AD

BD

三．（30分）實(shí)驗(yàn)題．

15．（5分）BD

16．（6分）（1）如右圖   （2）10Hz    （3）0.75m/s

17．（6分）（1）“加入熱水后就立即記錄一次壓強(qiáng)和溫度的數(shù)值”是錯(cuò)誤的，應(yīng)該是“加入熱水后，在氣體狀態(tài)穩(wěn)定后再記錄壓強(qiáng)和溫度的數(shù)值”（指出錯(cuò)誤即可得分）

（2）p= t+p1  （3）B    

18．（4分）（1）mvt2 -mv02（1分）

（2）變大，變小（2分）

（3）估算圖線下方的面積，其大小即為磁力在這一過程 所做功大小（1分）

19．（9分）（1）（如右圖）（2分）

（2）BD （3分）  （3）0.6，0.6 （4分）

四．（60分）計(jì)算題．（各計(jì)算題均實(shí)行不重復(fù)扣分的原則，物理量答案必須有相應(yīng)的單位）

20．（10分）（1）氣體從狀態(tài) I 到狀態(tài) II：:= （2分）

  p2 = = = 1.65×105 Pa（3分）

（2）氣體從狀態(tài) II 到狀態(tài) III ：p2V2 = p3V3  （2分）

p3 = =  = 1.1×105 （Pa）（3分）

21．(12分)（1）彈丸從A到C：t== s=0.6s(1分)

A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離s = v0t =8.0×0.6m =4.8m(1分)

（2）彈丸到C的速度方向與水平方向的夾角為tgθ = = = =（1分）

vC===  m/s = 10m/s（1分）

彈丸與塑料塊在C點(diǎn)具有的相同速度vC’=vC=1m/s     （1分）

分析彈丸與塑料塊從C點(diǎn)返回到C點(diǎn)的整個(gè)過程，根據(jù)動(dòng)能定理有：

-μmgcosθ×2×=0－mvC’2（2分）可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ==0.125（1分）

（3）根據(jù)牛頓第二定律，下滑時(shí)由 a1=gsinθ-μgcosθ可得a1=5 m/s2（1分）

由= vC’ t1+a1 t12可解得t1=0.17s（1分）

上滑時(shí)由 a1=gsinθ+μgcosθ可得a2=7 m/s2（1分）

由=a2t22可解得t2=0.27s（1分）

所以塑料塊從被彈丸擊中到再次回到C點(diǎn)的時(shí)間t= t1+ t2=0.44s（1分）

22．(12分)（1）R2斷路，（2分）

電阻R2被燒壞后，電壓表讀數(shù)等于電阻R1的電壓大小

可得：R1=4Ω       （2分）

（2）根據(jù)電路總功率P=εI總

電阻R2被燒壞前后電路總功率之比=

電阻R2被燒壞前I總=(+0.75)A=1A ，電阻R2被燒壞后I總’=0.8A

電阻R2被燒壞前后電路總功率之比== （4分）             

（3）能求出電源電動(dòng)勢(shì)E，不能求出電源內(nèi)阻r（2分）

電阻R2壞前E=1×(R4+r）+0.75×4，電阻R2壞后E=0.8×(R4+r）+3.2

可求出E=4V （2分）

23．(12分)（1）  = m  (2分)     v2=v1= (2分)

（2） M黑洞=10M地球

對(duì)地球：v2地球=；對(duì)黑洞：v2黑洞=> c（c為光速）(1分)

= =  ≥ (2分)

R黑洞≤ = m= 0.089m (1分)

（3）R恒星=248×109 R地球，M恒星=（248×109）3M地球（密度相同）

v2恒星== =

    =11. 2×103×248×109 m/s = 3.028×108 m/s > c            (3分)

所以不能被我們看見 (1分)                      

24．(14分)（1）通過cd棒的電流方向 d→c（1分）

區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇谛泵嫦蛏希?分）

（2）對(duì)cd棒，F(xiàn)安=BIl=mgsinθ所以通過cd棒的電流大小I = （1分）

當(dāng)ab棒在區(qū)域II內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率P=I2R=（1分）

（3）ab棒在到達(dá)區(qū)域II前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，a==gsinθ

cd棒始終靜止不動(dòng)，ab棒在到達(dá)區(qū)域II前、后，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

可得；=Blvt    =Blgsinθt x    所以t x=（2分）

ab棒在區(qū)域II中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度vt=

則ab棒開始下滑的位置離EF的距離h= a t x2+2l=3 l（3分）

（4） ab棒在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2==（1分）

ab棒從開始下滑至EF的總時(shí)間t= t x+t2=2 ε=Blvt =Bl（2分）

ab棒從開始下滑至EF的過程中閉合回路中產(chǎn)生的熱量：Q=εIt=4mglsinθ（2分）

 

 


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