題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,傾角的斜面上有四條間距均為d的水平虛線,在Ⅰ、Ⅱ區(qū)存在勻強磁場,大小均為B,方向垂直于斜面向下.矩形線框ABCD的質量為m,長為2d,寬為L,電阻為R.將其從圖示位置靜止釋放(AB邊位于Ⅰ區(qū)上邊界),CD邊到達Ⅱ區(qū)上邊界時,線框剛好做勻速直線運動.不計一切摩擦,重力加速度為g.求:
(1)AB通過磁場Ⅰ區(qū)的過程中,通過線圈的電荷量;
(2)AB剛離開磁場Ⅰ區(qū)時的速率;
(3)線框通過兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能.
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8 |
1 |
n |
1 | ||
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如圖所示,放在傾角為30°的固定斜面上的正方形導線框abcd與重物之間用足夠長的細線跨過光滑的輕質定滑輪連接,線框的邊長為L、質量為m、電阻為R,重物的質量為m,F(xiàn)將線框沿bc方向拋出,穿過寬度為D、磁感應強度為B的勻強磁場,磁場的方向垂直斜面向上.線框向下離開磁場時的速度剛好是進人磁場時速度的(n大于1),線框離開磁場后繼續(xù)下滑一段距離,然后上滑并勻速進人磁場.線框與斜面間的動摩擦因數(shù)為,不計空氣阻力,整個運動過程中線框始終與斜面平行且不發(fā)生轉動,斜細線與bc邊平行,cd邊磁場邊界平行.求:
⑴線框在上滑階段勻速進人磁場時的速度υ2大;
⑵線框在下滑階段剛離開磁場時的速度υ1大。
⑶線框在下滑階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.
(12分)如圖所示,在傾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強磁場區(qū)域MNPQ,磁感應強度B的大小為5T,磁場寬度d=0.55m,有一邊長L=0.4m、質量m1=0.6kg、電阻R=2Ω的正方形均勻導體線框abcd通過一輕質細線跨過光滑的定滑輪與一質量為m2=0.4kg的物體相連,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,將線框從圖示位置由靜止釋放,物體到定滑輪的距離足夠長.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)線框abcd還未進入磁場的運動過程中,細線中的拉力為多少?
(2)當ab邊剛進入磁場時,線框恰好做勻速直線運動,求線框剛釋放時ab邊距磁場MN邊界的距離x多大?(3)在(2)問的條件下,若cd邊恰好離開磁場邊界PQ時,速度大小為2m/s,求整個過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少?
一、本題共23小題,每小題3分,共69分.在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題意要求.選對得3分,不選、多選、錯選均不得分.將答案涂寫在答題卡上.
1.D 2.C 3.A 4.B 5.C 6.A 7.B 8.B 9.A 10.A 11.B 12.D 13.C
14.C 15.A 16.C 17.A 18.B 19.A 20.B 21.B 22.D 23.D
二、填空題:本大題共2小題,每空2分,共10分.
24.0.25(2分) 0.45(2分)
25.⑴控制變量(2分) ⑵沒有平衡摩擦力(或摩擦力平衡不夠)(2分) 物體質量不變時,加速度與合外力成正比(2分)
三、解答題:本大題共3小題,共21分,解答時要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,若只有最后答案而無演算過程的不得分.
26.(6分)由牛頓第二定律有 (2分)
由運動學公式有 (1分)
(1分)
代入數(shù)據(jù)解得 a=
s=
27.(6分)(1)地面對物體B的支持力為N,繩子的張力為T,對物體A由向心力公式有
(1分)
對物體B有 (1分)
解得 (1分)
(2)物體B剛脫離地面時,繩子的張力 (1分)
對物體A由向心力公式有 (1分)
解得 (1分)
28.(9分)(1)小物塊平拋運動的時間 =0.4s (1分)
由A到B有 (1分)
在B點 (1分)
代入數(shù)據(jù)解得 v1=
(2)對小物塊由B到O過程有 mgR(1-sin37°)= Ek (1分)
又 (1分)
代入解得 Ek=16.5J (1分)
(3)對物塊沿斜面上滑過程,由功能關系有
mgLsin53°+μmgLcos53°= (1分)
由機械能守恒可知 vC=vB=
解得 L=
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