16.如圖所示.寬度為L(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab.cd固定在絕緣水平面上.兩端各接有電阻R1和R2.其阻值分別為R和2R.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁場(chǎng)寬度為s.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R的直導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)軌放置.且與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng).運(yùn)動(dòng)速度為v.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:(1)作用在導(dǎo)體棒上的拉力所做的功是多少?(2)通過(guò)電阻R1的電量是多少? 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,寬度為L(zhǎng)的平行光滑的金屬軌道,左端為半徑為r1的四分之一圓弧軌道,右端為半徑為r2的半圓軌道,中部為與它們相切的水平軌道.水平軌道所在的區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一根質(zhì)量為m的金屬桿a置于水平軌道上,另一根質(zhì)量為M的金屬桿b由靜止開(kāi)始自左端軌道最高點(diǎn)滑下,當(dāng)b滑入水平軌道某位置時(shí),a就滑上了右端半圓軌道最高點(diǎn)(b始終運(yùn)動(dòng)且a、b未相撞),并且a在最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為mg,此過(guò)程中通過(guò)a的電荷量為q,a、b棒的電阻分別為R1、R2,其余部分電阻不計(jì).在b由靜止釋放到a運(yùn)動(dòng)到右端半圓軌道最高點(diǎn)過(guò)程中,求:
精英家教網(wǎng)(1)在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)b的最大加速度是多大?
(2)自b釋放到a到達(dá)右端半圓軌道最高點(diǎn)過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
(3)a剛到達(dá)右端半圓軌道最低點(diǎn)時(shí)b的速度是多大?

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如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.20m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.50T.一根質(zhì)量為m=10g的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì).現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速度v=10m/s,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大;
(2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大;
(3)從某一位置開(kāi)始記錄,當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)30cm時(shí)撤去拉力,直到導(dǎo)體棒靜止.求整個(gè)過(guò)程(從開(kāi)始記錄到棒靜止)電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.2m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.2T.一根質(zhì)量為m=10g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì).現(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度為v=5.0m/s,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小I;
(2)作用在導(dǎo)體棒上拉力的大小F;
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)50cm時(shí)撤去拉力,求整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的電阻不計(jì),垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量為m=0.5kg、電阻為R=4Ω的金屬桿CD,導(dǎo)軌上端跨接一個(gè)阻值RL=4Ω的燈泡,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角為θ=60°,金屬桿由靜止開(kāi)始下滑,且始終與導(dǎo)軌垂直并良好接觸,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=
3
2
,下滑過(guò)程中當(dāng)重力的最大功率P=12W時(shí)燈泡剛好正常發(fā)光(g=10m/s2).求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)燈泡的額定功率PL;
(3)金屬桿達(dá)到最大速度一半時(shí)的加速度大小.

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如圖所示,寬度為L(zhǎng)=0.40m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=2.0Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.40T.一根質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì).現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速度v=0.50m/s,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小;
(2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小及拉力的功率;
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)50cm時(shí)撤去拉力,求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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一.選擇題(共40分。全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分。)

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

ABD

ACD

BC

CD

B

A

AC

BC

AC

BC

 

二、填空題。(4小題,共20分。)

11.(1)連線如圖所示(3分)  

(2)B C D(3分)

12. (1)輝度  (2)聚焦  (3)垂直位移  水平位移?

(每空1分,共4分)


13.(1)作圖如下(3分);(2)(2分)

14.15:2 (5分)

三、計(jì)算題。(4小題,共40分。)

15.解:(1)由圖可以讀得該交變電流的周期T=0.02 s   ………………①

所以,頻率f=1/T=50 HZ    ………………②

角速度ω=2πf=100π rad/s  ………………③

(2)又已知U=10V,R=10Ω,

所以 Um=10………………④

Im= ………………⑤

通過(guò)R的電流iR隨時(shí)間t變化的瞬時(shí)表達(dá)式為

iR=Imcosωt=cos100πt  (A)  ………………⑥

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題共7分。①、②、③、④、⑤式各1分;⑥式2分。

 

16.解:(1)導(dǎo)體MN運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) …………①

R1與R2并聯(lián)后的電阻為     R=2R/3    ……………………②

導(dǎo)體MN中的電流為     ……………………③

導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),安培力與拉力平衡, 即有……………④

所以,拉力所做的功為 ……………………⑤

   (2) 流過(guò)電阻R1的電流 ……………………⑥

導(dǎo)體棒移動(dòng)s所需的時(shí)間為     ……………………⑦

         所以,流過(guò)電阻R1的電量為 ……………………⑧

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題共8分。①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧式各1分。  

17.解:(1)物體與擋板R碰撞后返回時(shí)在磁場(chǎng)中作勻速運(yùn)動(dòng),表明所受洛倫茲力向上與重力平衡。由左手定則可判定物體帶負(fù)電,進(jìn)而得知電場(chǎng)的方向向左。

(2)設(shè)物體與擋板R碰撞前后的速度分別為v1、v2,則在物體與擋板R碰撞后的過(guò)程里分別有

qv2B=mg   ……………………①

 ……………………②

由①②解得v2=0.8m/s ……………………③

      B=0.125T……………………④

(3)物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與擋板R碰撞前的過(guò)程里分別有

                 ……………………⑤

qE=μ(mg+qv1B)……………………⑥

由⑤⑥解得   v1=1.6m/s……………………⑦

 

物體與擋板碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為

……………………⑧

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題共12分。每問(wèn)4分,其中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧式各1分。

18.解:(1)粒子從O點(diǎn)射入,P點(diǎn)射出,沿直線運(yùn)動(dòng)到熒光

屏上的S點(diǎn),如圖所示,由幾何關(guān)系可知,粒子在磁場(chǎng)中

作勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角                ①

運(yùn)動(dòng)軌道半徑為:                       ②

而                                   ③

由②、③解得:B=                          ④

(2)加上電場(chǎng)后,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,帶電粒子沿電場(chǎng)方向勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)加速度為

                         ⑤

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為       ⑥

則粒子離開(kāi)復(fù)合場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)速度為     ⑦

粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為:

 

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題共13分。①、②、③式各1分,④式2分;⑤、⑥、⑦、⑧式各2分。

 

 


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