題目列表(包括答案和解析)
R | 1 |
R | 2 |
L |
2 |
R | 1 |
R | 1 |
如圖a,一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L="0.20m" ,電阻R=1.0Ω;有一電阻r=0.5Ω的金屬棒靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,軌道的電阻忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下。
(1)現(xiàn)用一恒力F=0.2N沿軌道方向拉金屬棒ab,使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。則金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v1為多大?
(2)若金屬棒質(zhì)量m=0.1kg在恒力F=0.2N作用下由靜止沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s=4m時(shí)獲得速度v2=2m/s,此過程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR為多大?
(3)若金屬棒質(zhì)量未知,現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉棒,使之做勻加速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得力F與時(shí)間t 的關(guān)系如圖b所示,求金屬棒的質(zhì)量m和加速度a。
如圖19所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中豎直放置兩平行導(dǎo)軌,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻(導(dǎo)軌電阻不計(jì))。兩金屬棒a和b的電阻均為R,質(zhì)量分別為ma=2×10-2Kg和mb=1×10-2Kg,它們與導(dǎo)軌相連,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)。閉合開關(guān)S,先固定b,用一恒力F向上拉a,穩(wěn)定后a以v1=10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再釋放b,b恰好能保持靜止,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),取g=10m/s2。
(1)求拉力F的大。
(2)若將金屬棒a固定,讓金屬棒b自由下滑(開關(guān)仍閉合),求b滑行的最大速度v2;
(3)若斷開開關(guān),將金屬棒a和b都固定,使磁感應(yīng)強(qiáng)度大小從B隨時(shí)間均勻增加,經(jīng)0.1s后磁感應(yīng)強(qiáng)度增到2B時(shí),a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求兩金屬棒間的距離h。
一單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題3分,共18分
1. 1.D 2.A 3.C 4.B 5.D 6.A
二多項(xiàng)選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分
7.ABD 8.BC 9.ABC 10.AD 11.ACD
三實(shí)驗(yàn)題:本題共 2小題,共 23分
12.(1)1.880(1.881給分) (2分); 1.044 (2分)
(2)①
13.
(1) 圖 (3分) (2) 0-3V(2分) R1 (2分) (3) 圖(4分)
四 計(jì)算或論述題
14.地球繞太陽運(yùn)動(dòng) 3分
太陽的質(zhì)量 3分
(2)設(shè)小行星運(yùn)行周期為T1 2分
對(duì)小行星: 2分
∴R1= 2分
∴小行星與地球最近距離S=R1?R= 2分
15.解:(1)由粒子的飛行軌跡,利用左手定則可知,該粒子帶負(fù)電荷.粒子由A點(diǎn)射入,由C點(diǎn)飛出,其速度方向改變了90°,則粒子軌跡半徑
2分
又 2分
則粒子的比荷 2分
(2)粒子從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)速度方向改變了60°角,故AD弧所對(duì)圓心角60°,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
2分
又 2分
所以 2分
粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間
2分
16. (1)設(shè)共同加速度a,繩拉力F
有 mg-F=ma
F-μMg=Ma 3分
得到
4分
(2)當(dāng)M運(yùn)動(dòng)h距離時(shí)速度為v, 1分
又M運(yùn)動(dòng)s距離停止,由動(dòng)能定理
2分
M物塊不撞到定滑輪滿足 1分
得到
代入得 2分
因?yàn)橐瓌?dòng)M 結(jié)果是 2分
17.(1) 要求當(dāng)R=0時(shí), E/R0≤I0
所以 R0≥E/ I0 3分
(2) 電量-q的粒子經(jīng)過電壓U加速后速度v0
2分
粒子進(jìn)入Q場(chǎng)區(qū)域做半徑r0,的勻速圓周運(yùn)動(dòng)
2分
3分
顯然加速電壓U 與與-q沒有關(guān)系,所以只要滿足上面關(guān)系,不同的負(fù)電荷都能繞Q做半徑r0,的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(3)
即 3分
2分
18.(1)最大速度時(shí)拉力與安培力合力為零
P/v0-BIL=0 E=BL v。 I=E/(R+ R0)
即 3分
2分
(2)由能量關(guān)系,產(chǎn)生總電熱Q
2分
R電阻上所產(chǎn)生的電熱 2分
(3)
由(1)問可知 F=2P/v0 2分
當(dāng)速度為v0時(shí)加速度a 2分
解得 2分
19.(1)AB第一次與擋板碰后 A返回速度為v0
由動(dòng)量守恒定律得 mA v0=(mA+mB) v1
∴v1=
(2)A相對(duì)于B滑行ΔS1
由動(dòng)能定理得
μmAgΔS1= v02-(mA+mB) v12
ΔS1==
(3)AB與N碰撞后,返回速度大小為v2,則v2= v1
B與M相碰后停止,設(shè)A減速至零A相對(duì)B滑行ΔS1/
-μmAgΔS1/=0-v22 ΔS1/=
∴A能與M碰撞第二次 3分
(4) A與M第一次碰撞速度為v1(v1= v0)
mA v1(mA+mB) v1/ ∴ v1/= v1
A相對(duì)于B滑行ΔS1
μmAgΔS1= v12(mA+mB) v1/2
ΔS1= 2分
當(dāng)B再次與M相碰而靜止時(shí),A相對(duì)于B能滑行的最大距離為Sm1
0-v1/2=-2μg Sm1
Sm1=>ΔS1
同理 每次以共同速度相碰,A都能相對(duì)B滑行到與M相碰,最終都停在M處 1分
A與M第二次碰撞速度為v2
則v22-v1/2=-2μgΔS1
v22= v12-2μgΔS1=×6ΔS1-2ΔS1=ΔS1
同理ΔS2==ΔS1 2分
依次類推ΔS3==ΔS2
ΔS=(ΔS1+ΔS2+ΔS3+……)2= 2分
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