已知cd棒的質(zhì)量為m.電阻為R.ab棒的質(zhì)量.阻值均未知.區(qū)域Ⅱ沿斜面的長(zhǎng)度為2l.在t=tx時(shí)刻(tx未知)ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ.重力加速度為g.求:(1)通過(guò)cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)的方向, 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

不計(jì)電阻的光滑平行軌道EFG、PMN構(gòu)成相互垂直的L型,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與水平的EFMP平面夾角θ(θ<45°)斜向上,金屬棒ab、cd的質(zhì)量均為m、長(zhǎng)均為L(zhǎng)、電阻均為R.a(chǎn)b、cd由細(xì)線通過(guò)角頂處的光滑定滑輪連接,細(xì)線質(zhì)量不計(jì),ab、cd與軌道正交,已知重力加速度為g.
(1)求金屬棒的最大速度vmax
(2)當(dāng)金屬棒速度為v時(shí),且v小于最大速度vmax時(shí),求機(jī)械能損失的功率P1和電阻的發(fā)熱功率P2

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、如圖所示,在一光滑水平的桌面上,放置一質(zhì)量為M,寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架,其ab部分電阻為R,框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒通過(guò)細(xì)線跨過(guò)一定滑輪與勁度系數(shù)為 k 的另一端固定的輕彈簧相連。開(kāi)始彈簧處于自然狀態(tài),框架和棒均靜止。現(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下,向右做加速運(yùn)動(dòng),引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

       問(wèn):(1)框架和棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間,框架的加速度為多大?

   (2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大?

   (3)若框架通過(guò)位移S后開(kāi)始勻速,已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2(x為彈簧的形變量),則在框架通過(guò)位移S的過(guò)程中,回路中產(chǎn)生的電熱為多少?

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(12分)、如圖所示,在一光滑水平的桌面上,放置一質(zhì)量為M,寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架,其ab部分電阻為R,框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒通過(guò)細(xì)線跨過(guò)一定滑輪與勁度系數(shù)為 k 的另一端固定的輕彈簧相連。開(kāi)始彈簧處于自然狀態(tài),框架和棒均靜止,F(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下,向右做加速運(yùn)動(dòng),引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

       問(wèn):(1)框架和棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間,框架的加速度為多大?

   (2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大?

   (3)若框架通過(guò)位移S后開(kāi)始勻速,已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2(x為彈簧的形變量),則在框架通過(guò)位移S的過(guò)程中,回路中產(chǎn)生的電熱為多少?

 

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(12分)、如圖所示,在一光滑水平的桌面上,放置一質(zhì)量為M,寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架,其ab部分電阻為R,框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒通過(guò)細(xì)線跨過(guò)一定滑輪與勁度系數(shù)為k 的另一端固定的輕彈簧相連。開(kāi)始彈簧處于自然狀態(tài),框架和棒均靜止,F(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下,向右做加速運(yùn)動(dòng),引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
問(wèn):(1)框架和棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間,框架的加速度為多大?
(2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大?
(3)若框架通過(guò)位移S后開(kāi)始勻速,已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2(x為彈簧的形變量),則在框架通過(guò)位移S的過(guò)程中,回路中產(chǎn)生的電熱為多少?

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(12分)、如圖所示,在一光滑水平的桌面上,放置一質(zhì)量為M,寬為L的足夠長(zhǎng)“U”型框架,其ab部分電阻為R,框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒通過(guò)細(xì)線跨過(guò)一定滑輪與勁度系數(shù)為 k 的另一端固定的輕彈簧相連。開(kāi)始彈簧處于自然狀態(tài),框架和棒均靜止,F(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下,向右做加速運(yùn)動(dòng),引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

       問(wèn):(1)框架和棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間,框架的加速度為多大?

   (2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大?

   (3)若框架通過(guò)位移S后開(kāi)始勻速,已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2(x為彈簧的形變量),則在框架通過(guò)位移S的過(guò)程中,回路中產(chǎn)生的電熱為多少?

 

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一.(20分)填空題.

1、右,大                2、 2(M - ),逐漸減小                  3、等于,  

4、45°,1:4             5、,

二.(40分)選擇題.

6

7

8

9

10

11

12

13

14

D

D

A

B

C

AC

BCD

AD

BD

三.(30分)實(shí)驗(yàn)題.

15.(5分)BD

16.(6分)(1)如右圖   (2)10Hz    (3)0.75m/s

17.(6分)(1)“加入熱水后就立即記錄一次壓強(qiáng)和溫度的數(shù)值”是錯(cuò)誤的,應(yīng)該是“加入熱水后,在氣體狀態(tài)穩(wěn)定后再記錄壓強(qiáng)和溫度的數(shù)值”(指出錯(cuò)誤即可得分)

(2)p= t+p(3)B    

18.(4分)(1)mvt2 -mv02(1分)

(2)變大,變。2分)

(3)估算圖線下方的面積,其大小即為磁力在這一過(guò)程 所做功大。1分)

19.(9分)(1)(如右圖)(2分)

(2)BD (3分)  (3)0.6,0.6 (4分)

四.(60分)計(jì)算題.(各計(jì)算題均實(shí)行不重復(fù)扣分的原則,物理量答案必須有相應(yīng)的單位)

20.(10分)(1)氣體從狀態(tài) I 到狀態(tài) II::= (2分)

  p2 = = = 1.65×105 Pa(3分)

(2)氣體從狀態(tài) II 到狀態(tài) III :p2V2 = p3V3  (2分)

p3 = =  = 1.1×105 (Pa)(3分)

21.(12分)(1)彈丸從A到C:t== s=0.6s(1分)

A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離s = v0t =8.0×0.6m =4.8m(1分)

(2)彈丸到C的速度方向與水平方向的夾角為tgθ = = = =(1分)

vC===  m/s = 10m/s(1分)

彈丸與塑料塊在C點(diǎn)具有的相同速度vC’=vC=1m/s     (1分)

分析彈丸與塑料塊從C點(diǎn)返回到C點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理有:

-μmgcosθ×2×=0-mvC2(2分)可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ==0.125(1分)

(3)根據(jù)牛頓第二定律,下滑時(shí)由 a1=gsinθ-μgcosθ可得a1=5 m/s2(1分)

由= vC’ t1+a1 t12可解得t1=0.17s(1分)

上滑時(shí)由 a1=gsinθ+μgcosθ可得a2=7 m/s2(1分)

由=a2t22可解得t2=0.27s(1分)

所以塑料塊從被彈丸擊中到再次回到C點(diǎn)的時(shí)間t= t1+ t2=0.44s(1分)

22.(12分)(1)R2斷路,(2分)

電阻R2被燒壞后,電壓表讀數(shù)等于電阻R1的電壓大小

可得:R1=4Ω       (2分)

(2)根據(jù)電路總功率P=εI

電阻R2被燒壞前后電路總功率之比=

電阻R2被燒壞前I=(+0.75)A=1A ,電阻R2被燒壞后I’=0.8A

電阻R2被燒壞前后電路總功率之比== (4分)             

(3)能求出電源電動(dòng)勢(shì)E,不能求出電源內(nèi)阻r(2分)

電阻R2壞前E=1×(R4+r)+0.75×4,電阻R2壞后E=0.8×(R4+r)+3.2

可求出E=4V (2分)

23.(12分)(1)  = m  (2分)     v2=v1= (2分)

(2) M黑洞=10M地球

對(duì)地球:v2地球=;對(duì)黑洞:v2黑洞=> c(c為光速)(1分)

= =  ≥ (2分)

R黑洞≤ = m= 0.089m (1分)

(3)R恒星=248×109 R地球,M恒星=(248×109)3M地球(密度相同)

v2恒星== =

    =11. 2×103×248×109 m/s = 3.028×108 m/s > c            (3分)

所以不能被我們看見(jiàn) (1分)                      

24.(14分)(1)通過(guò)cd棒的電流方向 d→c(1分)

區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇谛泵嫦蛏希?分)

(2)對(duì)cd棒,F(xiàn)=BIl=mgsinθ所以通過(guò)cd棒的電流大小I = (1分)

當(dāng)ab棒在區(qū)域II內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率P=I2R=(1分)

(3)ab棒在到達(dá)區(qū)域II前做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a==gsinθ

cd棒始終靜止不動(dòng),ab棒在到達(dá)區(qū)域II前、后,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

可得;=Blvt    =Blgsinθt x    所以t x=(2分)

ab棒在區(qū)域II中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度vt=

則ab棒開(kāi)始下滑的位置離EF的距離h= a t x2+2l=3 l(3分)

(4) ab棒在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2==(1分)

ab棒從開(kāi)始下滑至EF的總時(shí)間t= t x+t2=2 ε=Blvt =Bl(2分)

ab棒從開(kāi)始下滑至EF的過(guò)程中閉合回路中產(chǎn)生的熱量:Q=εIt=4mglsinθ(2分)

 

 


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