(2)恒力F的大小, (3)金屬棒的質(zhì)量. 【查看更多】

 

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如圖所示，質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.3Ω，長度l=0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上�？蚣苜|(zhì)量m2=0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。相距0.4m的MM'、NN'相互平行，電阻不計(jì)且足夠長。電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM'。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM'、NN'保持良好接觸。當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。
（1）求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小；
（2）從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，求該過程ab位移x的大小。

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如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.3 Ω，長度l＝0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上。框架質(zhì)量m2＝0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，電阻不計(jì)且足夠長，電阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T。垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM′、NN′保持良好接觸。當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2。
（1）求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小；
（2）從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大小。

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如圖所示，質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.3Ω，長度l=0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上�？蚣苜|(zhì)量m2=0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，電阻不計(jì)且足夠長。電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM’、NN’保持良好接觸，當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.

(1)求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大��；

（2）從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，求該過程ab位移x的大小。

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如圖所示，平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M、P兩點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域OO′O′1O1內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直于MN擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距d�，F(xiàn)用一大小為F水平向右的恒力拉棒ab，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻和導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的摩擦。求：

(1)棒ab進(jìn)入磁場左邊界的速度v1；

(2)棒ab離開磁場右邊界時(shí)的速度v2；

(3)棒ab從開始運(yùn)動(dòng)到離開磁場的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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【2012• 浙江臺(tái)州市高期末質(zhì)量評估】如圖（甲）

 

 

所示，M1M4、N1N4為平行放置的水平金屬軌道，M4P、N4Q為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道，M4、N4為切點(diǎn)，P、Q為半圓軌道的最高點(diǎn)，軌道間距L=1.0m，圓軌道半徑r=0.32m，整個(gè)裝置左端接有阻值R=0.5Ω的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，兩區(qū)域?qū)挾?d=0.5m，兩區(qū)域之間的距離s=1.0m；區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1，變化規(guī)律如圖（乙）所示，規(guī)定豎直向上為B1的正方向；區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場B2，方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導(dǎo)體棒CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，M3N3右側(cè)的直軌道及半圓形軌道均光滑。質(zhì)量m=0.1kg，電阻R0=0.5Ω的導(dǎo)體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動(dòng)下，從M2N2處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)M3N3處撤去恒力F，CD棒勻速地穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)，恰好通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PQ處。若軌道電阻、空氣阻力不計(jì)，運(yùn)動(dòng)過程導(dǎo)棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10m/s2 求：

（1）水平恒力F的大小；

（2）CD棒在直軌道上運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q；

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。

 

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選擇題（本題包括8小題。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）

題號(hào)

14

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16

17

18

19

20

21

答案

A

C

BC

B

AD

A

ACD

BD

 

非選擇題

22（共18分）（1）D   

（2）A、1．010

Ｂ、①如圖所示（4分）

 

 

 

 

 

 

 


② 見圖（4分）

③ ，I1、I2分別為電流表A1、A2的讀數(shù)，r2為電流表A2的內(nèi)阻。（4分）

23.（16分）(1)設(shè)月球表面的重力加速度為g，小球從h高處下落到月球表面的時(shí)間為t，有

h=gt2/2                                                 ①  (2分)

L=v0t                                                   ②  (2分)

由以上兩式解得:g=2hv02/L2                                ③  (2分)

繞月球表面飛行的衛(wèi)星的發(fā)射速度近似等于衛(wèi)星的環(huán)繞速度，有

mv2/R=mg                                                ④  (2分)

由③④解得:v=                                       (2分)

(2)由向心力公式有GMm/R2=mg                              ⑤  (2分)

又ρ=M/V，V=4πR3/3                                 　　    ⑥  (2分)

由③⑤⑥式解得:ρ=3hv02/(2πGRL2)                        ⑦  (2分)

24．（18分）解（1）金屬棒未進(jìn)入磁場，電路總電阻  ① （2分）

回路中感應(yīng)電動(dòng)勢為：V      ②   （2分）

燈炮中的電流強(qiáng)度為：A             ③   （2分）

（2）因燈泡亮度不變，故在s末金屬棒剛好進(jìn)入磁場，且做勻速運(yùn)動(dòng)，

此時(shí)金屬棒中的電流強(qiáng)度：A            ④    （2分）

恒力大�。�N                   ⑤    （2分）

（3）因燈泡亮度不變，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：V   ⑥ （2分）

金屬棒在磁場中的速度：m/s                      ⑦ （2分）

金屬棒未進(jìn)入磁場的加速度為：m/s2               ⑧ （2分）

金屬棒的質(zhì)量：kg                                ⑨ （2分）

 

25、（20分）解：（1）粒子自P點(diǎn)進(jìn)入磁場，從O1點(diǎn)水平飛出磁場，運(yùn)動(dòng)的半徑必為b，則

                                             ①（2分）

解得                                          ②（2分）

（2）粒子自O(shè)1點(diǎn)進(jìn)入電場，最后恰好從N板的邊緣平行飛出，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則

2R＝v0t                                                      ③（2分）

 t＝nT（n＝1，2，…）                                         ④（2分）

                                       ⑤（4分）

解得    （n＝1，2，…）       ⑥（2分）

 （n＝1，2，…）       ⑦（2分）

（3）當(dāng)t=粒子以速度v0沿O2O1射入電場時(shí)，則該粒子恰好從M板邊緣以平行于極板的

速度射入磁場，且進(jìn)入磁場的速度仍為v0，運(yùn)動(dòng)的軌道半徑仍為R．         ⑧（2分）

設(shè)進(jìn)入磁場的點(diǎn)為Q，離開磁場的點(diǎn)為O4，圓心為O3，如圖所示，四邊形OQ O3O4是菱形，故O O4∥ QO3． 所以P、O、O4三點(diǎn)共線，即PO O4為圓的直徑．即P O4間的距離為2R．   

  ⑨（2分）

 

 


同步練習(xí)冊答案