題目列表(包括答案和解析)
A、 | B、 | C、 | D、 |
如圖所示,在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,金屬框架ABC固定在水平面內(nèi),AB與BC間夾角為θ,光滑導(dǎo)體棒DE在框架上從B點(diǎn)開始在外力作用下以速度v向右勻速運(yùn)動,導(dǎo)體棒與框架足夠長且構(gòu)成等腰三角形電路.若框架與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為R,導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸,下列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t,消耗的電功率P與水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的分別是
( 。
如圖所示,在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,金屬框架ABC固定在水平面內(nèi),AB與BC間夾角為θ,光滑導(dǎo)體棒DE在框架上從B點(diǎn)開始在外力作用下以速度v向右勻速運(yùn)動,導(dǎo)體棒與框架足夠長且構(gòu)成等腰三角形電路.若框架與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為R,導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸,下列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t,消耗的電功率P與水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的分別是 ( )
一、1、CD 2、BD 3、D 4、AC 5、AD 6、AD 7、D 8、
二、實(shí)驗(yàn)題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(8分)(1) 0.8462(0.8461~0.8464均可) (4分)(2)ABD(4分)
10、(10分)⑵①BDE ②如右圖(各5分)
三、本大題共三小題共計(jì)54分.解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位
11、(16分))⑴滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)做圓周運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律得:N-mg-Bqv1=mv12/R(3分)
解得:v1=5m/s(2分)
滑塊從A滑到D點(diǎn)的過程中,系統(tǒng)在水平方向不受外力,故系統(tǒng)水平方向動量守恒,因此有:
mv0=mv1+Mv2,解得:v2=1m/s(2分)
所以系統(tǒng)損失的機(jī)械能為:ΔE=(mv02-mv12-Mv22)/2=1.8(J)(2分)
⑵滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)撤去磁場,滑塊在圓弧軌道上往返運(yùn)動過程,小車一直加速,當(dāng)滑塊滑過D點(diǎn),相對小車向左運(yùn)動時(shí),小車做減速運(yùn)動,所以滑塊第二次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),小車速度最大,且為vm。根據(jù)水平方向系統(tǒng)動量守恒有:mv1+Mv2=mv2+Mvm,(2分)由于相互作用過程沒有能量損失,故系統(tǒng)動能也守恒,由動量守恒得:mv12+Mv22=mv22+Mvm2
由上面兩式解得:v2=-1m/s,vm=3m/s。(3分)
所以小車最大速度為3m/s。(2分)
12、(18分)(1)由題意知,當(dāng)加了電場后, y軸右側(cè)的所有運(yùn)動粒子將在電場力的作用下做類平拋運(yùn)動,要使它們都能打在MN上,其臨界條件為:沿y軸方向運(yùn)動的粒子必須且只能落在M(沿y軸正向)點(diǎn)或N點(diǎn)(沿y軸負(fù)向)。由平拋運(yùn)動規(guī)律有:
MO´==vt (2分)
OO´= tan450= at2 (2分)
此時(shí)電場強(qiáng)度應(yīng)為E0,由牛頓第二定律有qE0=ma (2分)
聯(lián)立以上三式解得 E0= (1分)
此過程電場力對粒子做正功,由動能定理知Ek=-+ qE0 (2分)
即Ek= (1分)
(2)此空間加上磁場后,所有粒子將在洛侖茲力的作用下,沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動, 由題設(shè)條件知,要使該板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到,粒子軌跡直徑的最小值應(yīng)為MN板的長度L,即R≥ (2分)
當(dāng)R=時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度有最大值,設(shè)為B0.由R==得B0= (2分)
放射源O發(fā)射出的粒子中,在題設(shè)條件下,當(dāng)B〈B0即R〉時(shí),能打在板的左側(cè)面上的粒子的臨界徑跡如右圖所示。此時(shí),沿x軸正向射出的粒子經(jīng)磁偏轉(zhuǎn)后剛好打到M點(diǎn),沿y軸負(fù)向射出的粒子經(jīng)磁偏轉(zhuǎn)后剛好打到N點(diǎn),則可知第四象限的粒子將全部分別打在MN上的其余各點(diǎn)上.
∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左側(cè)。 (4分)
13、(20分)⑴子彈進(jìn)入小車的過程中,子彈與小車組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律得:
m1v0=(m2+m1)v1 ① (3分)
由三物體組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律得:
(m2+m1)v1=(m2+m1+m3)v2 ② (3分)
設(shè)小車最小長度為L,三物體相對靜止后,對系統(tǒng)利用能量守恒定律得:
(m2+m1)v12-(m2+m1+m3)v22=μm3gL ③ (5分)
聯(lián)立以上方程解得:L=0.9m
車與物體的共同速度為:v2=2.1m/s (或m/s) (3分)
⑵以m3為研究對象,利用動量定理可得:μm3gt=m3v2 ④(4分)
解得:t=0.52s(或s) (2分)
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