20080602
22.(18分) (1)ABD; (2)① 甲, ②150Ω ③E= .
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題共18分.(1)問(wèn)6分,選對(duì)但不全,每選一個(gè)給2分,有選錯(cuò)或不選得0分;(2)問(wèn)共12分,①4分,②4分,③4分.
23.(15分)解:(1)(0~2)s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a1,則有:
-(F+f )= m a1
(2~4)s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a2,則有:a2=1m/s2
F―f = m a2
又f=μmg
所以解得,μ=0.2
(8分)
(2)由F―f = m a2 得
F= m a2 +f= m a2+μmg =150N (7分)
24.13、(20分)(1)ab棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明它受到的安培力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,故有 := 所以:(4分)
即:(3分)
(3分)
當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),說(shuō)明它所受到的安培力不變,也就是回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,此時(shí)cd棒也在做勻速運(yùn)動(dòng),它受到的外力等于它受到的安培力和滑動(dòng)摩擦力之和,由于ab棒和cd棒中的電流相同,長(zhǎng)度相同,在同一磁場(chǎng)中,它們受到的安培力大小相等,方向相反,
所以:
作用在cd上的拉力F的功率為P,(2分)
(2)當(dāng)cd棒突然停止運(yùn)動(dòng),而ab棒做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),所產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到安培力(方向與剛才相反)和滑動(dòng)摩擦力的共同作用使ab棒做減速運(yùn)動(dòng),直到停止,此過(guò)程是一個(gè)加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),令△S是ab棒運(yùn)動(dòng)時(shí)掃過(guò)的面積,是與此面積相對(duì)應(yīng)ab棒滑動(dòng)的距離.
則:
所以:
(4分)
此過(guò)程中克服摩擦力的功為 :
由能量守恒可知兩金屬棒上消耗的電能共為:
(4分)
25.(20分)解析:(1)點(diǎn)電荷 a 以水平向右的初速度v沿水平面進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)恰好不脫離水平面。此時(shí)水平面對(duì)點(diǎn)電荷 a沒有支持力,點(diǎn)電荷 a所受的重力和洛倫茲力相等。有:mg=qvB
B=mg/qv
(5分)
(2)點(diǎn)電荷 a 以水平向右的初速度v沿水平面進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)恰好不脫離水平面, 以速度v沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),也恰好不脫離水平面,此時(shí)水平面對(duì)點(diǎn)電 荷 a沒有支持力,點(diǎn)電荷 a所受的重力和電場(chǎng)力相等。有:mg=qE
E=mg/q
(5分)
(3)點(diǎn)電荷a進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后與小球b正碰并粘在一起,帶正電電量為 q ,設(shè)共同速度為v1 ,由動(dòng)量守恒定律得:
點(diǎn)電荷 a和小球一起恰好能繞懸掛點(diǎn)O在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)。它們通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),細(xì)線不受拉力作用。點(diǎn)電荷 a和小球受重力和電場(chǎng)力,設(shè)此時(shí)它們的速度為v2 ,由向心力公式得
(3分)
小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得