【題目】如圖所示,兩根平行的光滑金屬導軌MN、PQ放在水平面上,左端向上彎曲,導軌間距為L,電阻不計。水平段導軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場,磁感應強度為B。導體棒a與b的質(zhì)量均為m,電阻值分別為Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平導軌上足夠遠處,a棒在弧形導軌上距水平面h高度處由靜止釋放。運動過程中導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直,重力加速度為g。
(1)求a棒剛進入磁場時受到的安培力的大小和方向;
(2)求最終穩(wěn)定時兩棒的速度大;
(3)從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中,求b棒上產(chǎn)生的內(nèi)能。
【答案】(1) 方向水平向左;(2)(3)。
【解析】
試題分析:(1)設a棒剛進入磁場時的速度為v,從開始下落到進入磁場
根據(jù)機械能守恒定律 (1分)
a棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢E = BLv (1分)
根據(jù)閉合電路歐姆定律 (1分)
a棒受到的安培力F = BIL(1分)
聯(lián)立以上各式解得 方向水平向左(1分)
(注:或方向與速度方向相反。若方向錯或沒答方向均扣1分)
(2)設兩棒最后穩(wěn)定時的速度為v ′,
從a棒開始下落到兩棒速度達到穩(wěn)定,它們之間存在相互作用力,根據(jù)水平方向的動量守恒得
mv = 2m v ′(2分)
解得(1分)
(3)設a棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Ea ,b棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Eb
根據(jù)能量守恒定律 (1分)
兩棒串聯(lián)內(nèi)能與電阻成正比 Eb = 2Ea(1分)
解得(1分)
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【題目】如圖所示,光滑水平面上有三個滑塊A、B、C,質(zhì)量分別為, ,,A、B用細繩連接,中間有一壓縮的輕彈簧(與滑塊不栓接). 開始時A、B以共同速度向右運動,C靜止. 某時刻細繩突然斷開,A、B被彈開,然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,最終三滑塊速度恰好相同.
求:①B、C碰撞前的瞬間B的速度;
②整個運動過程中,彈簧釋放的彈性勢能與系統(tǒng)損失的機械能之比.
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【題目】如圖所示,為兩個有界勻強磁場,磁感應強度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外,磁場寬度均為L,距磁場區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長為L的正方形導體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,以初始位置為計時起點,規(guī)定:電流沿逆時針方向時的電動勢E為正,磁感線垂直紙面向里時磁通量Φ的方向為正,外力F向右為正。則以下關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象正確的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】經(jīng)典力學不能適用下列哪些運動( )
A. 火箭的發(fā)射
B. 微觀粒子的波動性
C. “勇氣號”宇宙探測器在太空的運動
D. 宇宙飛船繞地球的運動
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【題目】如圖所示,甲、乙兩車同時由靜止從A點出發(fā),沿直線AC運動。甲以加速度a3做初速度為零的勻加速運動,到達C點時的速度為v。乙以加速度a1做初速度為零的勻加速運動,到達B點后做加速度為a2的勻加速運動,到達C點時的速度亦為v。若a1≠a2≠a3,則
A. 甲、乙不可能同時由A達到C
B. 甲一定先由A達到C
C. 乙一定先由A達到C
D. 若a1>a3,則甲一定先由A達到C
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【題目】把一個帶正電的金屬球人跟不帶電的同樣的金屬球B相碰。兩球都帶等量的正電荷,這是因為
A. A球的正電背移到B球上 B. B球的正電荷移到A球上
C. A球的負電荷移到B球上 D. B球的負電荷移到A球上
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【題目】電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì),電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有______,電荷之間是通過____發(fā)生相互作用的。
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【題目】如下圖所示是電子拉力計的示意圖,金屬彈簧右端和滑動觸頭P固定在一起(彈簧的電阻不計,P與R1之間的摩擦不計)。定值電阻R0;電阻R1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的(類似于滑動變阻器),其長度為10cm,總阻值R1=300Ω,電源電動勢E=3V,內(nèi)阻不計。理想電流表的量程為0~100mA。當拉環(huán)不受拉力時,觸頭P剛好不與電阻R1接觸(即電路斷開)。彈簧的勁度系數(shù)為10000N/m。
(1)電路中連入的R0阻值應為_____Ω,才能保證拉環(huán)最大拉力時(在測量范圍內(nèi)),剛好達到電流表量程
(2)保證第一問中R0阻值不變,設計中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值,那么在原電流表的40mA處應改為_____N。分析可知,拉力計的刻度是_____(填寫“均勻”或“不均勻”)
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