如圖所示，有上下兩層水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，間距是L，上層導(dǎo)軌上擱置一根質(zhì)量是m、電阻是r的金屬桿ST，下層導(dǎo)軌末端緊接著兩根豎立在豎直平面內(nèi)的半徑為R的光滑絕緣半圓形軌道，在下層導(dǎo)軌末端處擱置一質(zhì)量也是m、電阻也是r的金屬桿AB。上下兩層平行導(dǎo)軌所在區(qū)域里有一個(gè)豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)閉合開關(guān)S后，金屬桿AB滑離下層導(dǎo)軌進(jìn)入半圓形軌道并且剛好能通過半圓形軌道最高點(diǎn)D′F′后滑上上層導(dǎo)軌。設(shè)上下兩層導(dǎo)軌都足夠長，電阻不計(jì)。試求：
（1）金屬桿AB剛進(jìn)入絕緣半圓形軌道時(shí)的速度大小；
（2）金屬桿AB在上層導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)，回路中的最大電流為多少;
（3）從金屬桿AB滑到上層導(dǎo)軌到具有最終速度這段時(shí)間內(nèi)，上層導(dǎo)軌回路中有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

 

查看答案和解析>>

查看答案和解析>>

如圖所示，有上下兩層水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，間距是L，上層導(dǎo)軌上擱置一根質(zhì)量為m，電阻是R的金屬桿PT，下層導(dǎo)軌末端緊接著兩根豎直平面內(nèi)的半徑為r的光滑絕緣半圓形軌道，在靠近半圓形軌道處擱置一根質(zhì)量也是m，電阻也是R的金屬桿AC．上下兩層平行導(dǎo)軌所在區(qū)域里有一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)磁場．當(dāng)閉合開關(guān)S后，當(dāng)有電荷量q通過金屬桿AC時(shí)，桿AC滑過下層導(dǎo)軌，進(jìn)入半圓形軌道并且剛好能通過軌道最高點(diǎn)D和G后就滑上上層導(dǎo)軌．設(shè)上下兩層導(dǎo)軌都是夠長，電阻不計(jì)．

(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．

(2)求金屬桿AC剛滑到上層導(dǎo)軌瞬間，上層導(dǎo)軌和金屬桿組成的回路中的電流．

(3)問從AC滑到上層導(dǎo)軌到具有最終速度這段時(shí)間里上層導(dǎo)軌回路中有多少能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能？

查看答案和解析>>

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一上、下兩層均與水平面平行的“U”型光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿A₁和A₂，開始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎起面內(nèi)且桿與軌道垂直。設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，導(dǎo)軌寬為L，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，金屬桿單位長度的電阻為r�，F(xiàn)有一質(zhì)量為的不帶電小球以水平向右的速度v₀撞擊桿A₁的中點(diǎn)，撞擊后小球反彈落到下層面上的C點(diǎn)。C點(diǎn)與桿A₂初始位置相距為S。求：

(1)回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；

(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量；

(3)當(dāng)桿A₂與桿A₁的速度比為1∶3時(shí)，A₂受到的安培力大小。

查看答案和解析>>

查看答案和解析>>

一、1C           2B             3C               4D              5D

二、6ABC         7ACD       8CD            9BD               10BC

三、11．⑴4/3；   ⑵選用量程盡可能小的靈敏電流計(jì)。

12．（1）圓心O處

（2）B、C

（3）鐵絲距B（或A）

（4）由上面實(shí)驗(yàn)步驟知P′為鐵絲在P時(shí)的像，PC為入射光線，i、r為對應(yīng)入、折射角，由折射定律、折射率： 　　而 　　

　　 （用其他方法表示的結(jié)果正確也給分）

四、13．（1）a₁ = 1.6m/s²，豎直向上，a₂ = 0.8m/s²，豎直向下；

              （2）v = 4.8m/s；

              （3）21層樓房總高為69.6m，平均每層樓高3.31m。

14．（1）①Fe的核子質(zhì)量較��；②原子序數(shù)比Fe大的物質(zhì)核子平均隨原子序數(shù)增大而增大；③原子序數(shù)比Fe小的物質(zhì)核子平均質(zhì)量隨原子序數(shù)減小而增大。

（2）核反應(yīng)方程：4 （3）kg

15．（1）2；（2）0.75W

16．(1)(2)(3)

17．（1）∵，得：

帶電粒子進(jìn)入電場的速度方向沿O₁O₂，，則有,得

（2）從a點(diǎn)沿某一方向進(jìn)入磁場的粒子從b點(diǎn)飛出，軌道的圓心在C點(diǎn)。四邊形aObc是菱形，所以Cb∥Oa，即粒子飛出磁場的速度方向與OO₁平行。

（3）粒子經(jīng)過電場，偏轉(zhuǎn)距離一定，所以能從電場中飛出的粒子是從中點(diǎn)O₁到上板M之間區(qū)域進(jìn)入電場的粒子。設(shè)粒子從a點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向與aO夾角為θ時(shí)恰好能從M板邊緣進(jìn)入電場，則∠Obd=30^o，所以∠Cab=∠Oab=30^o，θ=30^o，即粒子進(jìn)入磁場的方向應(yīng)在aO左側(cè)與aO夾角小于30^o（或不大于30^o）的范圍內(nèi)。 

       18．⑴ M靜止時(shí)，設(shè)彈簧壓縮量為l₀，則Mg＝kl₀

速度最大時(shí)，M、m組成的系統(tǒng)加速度為零，則(M＋m)g－k(l₀＋l₁)＝0

解得：l₀＝8cm，k＝50N/m

［或：因M初位置和速度最大時(shí)都是平衡狀態(tài)，故mg＝kl₁

解得：k＝50N/m］

⑵ m下落h過程中，mgh＝mv₀²

m沖擊M過程中， m v₀＝(M＋m)v

所求過程的彈性勢能的增加量：ΔE＝(M＋m)g(l₁＋l₂)＋(M＋m)v²

解得：ΔE＝0.66J

（用彈性勢能公式計(jì)算的結(jié)果為ΔE＝0.65J也算正確）

⑶ 在最低點(diǎn)，M、m組成的系統(tǒng)：k(l₀＋l₁＋l₂)－(M＋m)g＝(M＋m)a₁

在最高點(diǎn)，對m：mg－N＝m a₂

根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對稱性可知：a₁＝a₂

解得：a₁＝a₂＝8m/s²，N＝0.2N

［或：由簡諧運(yùn)動(dòng)易知，其振幅A＝l₂，

在最低點(diǎn)，kA＝(M＋m)a ₁

故在最高點(diǎn)對m有mg－N＝m a₂

根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對稱性可知：a₁＝a₂

解得：N＝0.2N