題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,ab、cd為兩根水平放置且相互平行的金屬軌道,相距L,左右兩端各連接一個阻值均為R的定值電阻,軌道中央有一根導(dǎo)體棒MN垂直放在兩軌道上,與兩軌道接觸良好,導(dǎo)體棒MN及軌道的電阻不計(jì).整個裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)體棒MN在外力作用下做簡諧運(yùn)動,其振動周期為T,振幅為A,在t=0時(shí)刻恰好通過中心位置,速度為v0.則下列說法正確的是
A.回路中電動勢的瞬時(shí)值為
B.導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生交流電的功率為
C.通過導(dǎo)體棒MN的電流的有效值為
D.在0~內(nèi)通過導(dǎo)體棒MN的電荷量為
如圖10甲所示,ab、cd以為兩根放置在同一水平面內(nèi)且相互平行的金屬軌道,相距L,右端連接一個阻值為R的定值電阻,軌道上放有一根導(dǎo)體棒MN,垂直兩軌道且與兩軌道接觸良好,導(dǎo)體棒MN及軌道的電阻均可忽略不計(jì)。整個裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒MN在外辦作用下以圖中虛線所示范圍的中心位置為平衡位置做簡諧運(yùn)動,振動周期為T,振幅為A,在t=0時(shí)刻恰好通過平衡位置,速度大小為v0,其簡諧運(yùn)動的速度V隨時(shí)間t按余弦規(guī)律變化,如圖10乙所示。則下列說法正確的是 ( )
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B.導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生交流電的功率為
C.通過導(dǎo)體棒MN的電流的有效值為
D.在0等內(nèi)通過導(dǎo)體棒MN的電荷量為
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、(6分)①a f d b e c (3分)
②A (3分)
10、(12分)(2)①0.183(0.181~0.185);(3分)
②V1,A1;R1;(3分)
③見答圖1;(3分)
④(3分)………………共12分
說明:答圖1中電壓表連接線柱b、c也正確。
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)(1)滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運(yùn)動,設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時(shí)間為t,加速度大小為a,在時(shí)間t內(nèi)滑塊C的位移為x。
根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式………1分 ………1分
…………1分 解得…………1分
即滑塊C在傳送帶上先加速,達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運(yùn)動,并從右端滑出,則滑塊C從傳道帶右端滑出時(shí)的速度為v=3.0m/s…………1分
(2)設(shè)A、B碰撞后的速度為v1,A、B與C分離時(shí)的速度為v2,由動量守恒定律
mv0=2mv1 ………………1分 2 mv1=2mv2+mvC…………1分
由動量守恒規(guī)律 ……1分 解得EP=1.0J……1分
(3)在題設(shè)條件下,若滑塊A在碰撞前速度有最大值,則碰撞后滑塊C的速度有最大值,它減速運(yùn)動到傳送帶右端時(shí),速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳遞帶的速度v。
設(shè)A與B碰撞后的速度為,分離后A與B的速度為,滑塊C的速度為,由能量守恒規(guī)律和動量守恒定律………1分
…………1分
由能量守恒規(guī)律…………1分
由運(yùn)動學(xué)公式 …………2分 解得:
說明:其他方法解答正確也給分。
12、(18分)(1)(5分)因金屬框勻速運(yùn)動,所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和,設(shè)當(dāng)電梯向上勻速運(yùn)動時(shí),金屬框中感應(yīng)電流大小為I
① (1分)
② (2分)
由①②式得金屬框中感應(yīng)電流I =1.2×104A (1分)
圖示時(shí)刻回路中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向 (1分)
(2)(5分)金屬框中感應(yīng)電動勢 ③ (2分)
金屬框中感應(yīng)電流大小 ④ (2分)
由③④式得 v0=12.7m/s (1分)
(3)(8分)金屬框中的焦耳熱為:P1 = I2R =1.3×105W (1分)
重力功率為:P2 = mg v1=4.75×105W (2分)
阻力的功率為:P3 = f v1=5×103W (2分)
提升轎廂的效率 100% (2分)
77.9 % (1分)
13、(20分)(1)依題意,R=L/4,由qvB=mv2/R,qU0=,解得U0=(6分)
(2)設(shè)AF中點(diǎn)為G,連接GC,作其垂直平分線,與AF延長線交點(diǎn)即為圓心
由相似三角形得R′=O′G=13L/4,qvB=mv2/R′,q=,∴UNM=(7分)
(3)由于粒子在磁場中運(yùn)動周期T=,T與速率無關(guān)粒子撞擊BC中點(diǎn)和DE中點(diǎn)后回到G,用時(shí)最短圓周半徑R″=3L/2,得到最短時(shí)間t==(7分)
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