題目列表(包括答案和解析)
(19分)如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg的滑板B靜止于光滑的水平面上;逵叶斯潭ㄖ桓p質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m,在L=0.5m這一段滑板上B與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,而彈簧的自由端C到彈簧固定端D所對應的滑板上表面光滑。可視為質(zhì)點的木塊A質(zhì)量m=1.0kg,靜止于滑板的左端;錌受水平向左的恒力F=14.0N,作用一定時間后撤去該力,此時木塊A恰好運動到滑板C處(g取10.0m/s2)。試求:(1)恒力F的作用時間t;(2)彈簧貯存的最大彈性勢能;(3)彈簧再次恢復原長時,A、B速度各多大?分析論證A能否從B上落下?
(19分)如圖所示,光滑斜面的傾角a =30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l1= 1m,bc邊的邊長l2 =0. 6ra,線框的質(zhì)量m = 1kg,電阻R=0. 1Ω,線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F = 1ON.斜面上ef線(ef//gh)的右方有垂直斜面向上的均勻磁場,磁感應強度B隨時間t的變化情況如B- t圖象所示,時間t是從線框由靜止開始運動時刻起計的.如果線框從靜止開始運動,進人磁場最初一段時間是勻速的,ef線和gh的距離s =5.1m,取 g = 10m/s2.求:
(1) 線框進人磁場前的加速度;
(2 )線框進人磁場時勻速運動的速度v;
(3) ab邊運動到gh線的過程中產(chǎn)生的焦耳熱
(19分)如圖所示,光滑的金屬導軌間距為L,導軌平面與水平面成α角,導軌下端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m的金屬細桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導軌上,彈簧勁度系數(shù)為k,上端固定,彈簧與導軌平面平行,整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中,磁感應強度為B.現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度v0,桿向下運動至速度為零后,再沿軌道平面向上運動達最大速度,大小為v1,然后減速為零,再沿軌道平面向下運動……一直往復運動到靜止(導軌與金屬桿的電阻忽略不計).試求:
(1)細桿獲得初速度瞬間,通過R的電流大。
(2)當桿速度為v1時離最初靜止時位置的距離L1;
(3)桿由初速度v0開始運動直到最后靜止,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.
(19分)如圖甲所示,豎直擋板MN左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場,電場和磁場的范圍足夠大,電場強度E=40N/C,磁感應強度B隨時間t變化的關系圖象如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向。t=0時刻,一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒在O點具有豎直向下的速度v=0.12m/s,O´是擋板MN上一點,直線OO´與擋板MN垂直,取g=10m/s2。求:
(1)微粒再次經(jīng)過直線OO´時與O點的距離;
(2)微粒在運動過程中離開直線OO´的最大高度;
(3)水平移動擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點間的距離應滿足的條件。
(19分)如圖甲所示,兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導軌間距為l.M、P兩點間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上,并與導軌垂直.整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下.導軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑,導軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦.
(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過程中,當ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大;
一、選擇題(本題共17小題,每小題3分,共51分)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
答案
C
A
C
A
B
D
D
C
A
A
C
C
B
C
D
D
B
18.(8分)(1)6.200 (6.199~6.201也算對) (2分)
(2)1900 (2分) ×10(2分) 歐姆調(diào)零(2分)
19(4分).B→A(1分);通電導體在磁場中的長度L(1分);擺角(1分);A(1分)
20.(6分(1)如圖所示(2分),
(2)0―
三、計算題(共31分)
21. (9分)解;
(1)電池板的電動勢等于斷路時的路端電壓,即 E=80mV=0.08V(2分)
短路電流Im=40mA=
則電源內(nèi)阻(2分)
(2)閉合回路的電流(2分)
路端電壓為(2分)
22.(10分)解:
(1)此時金屬棒受到的安培力大小F=BIL=0.16N ………………………(4分)
(2)懸線拉力恰好為零,金屬棒沿豎直方向受重力和安培力,
由金屬棒靜止可知安培力F´=mg ……………………………………………(2分)
所以此時金屬棒中的電流I´= ==
23. 解:(12分)
(1)因負電荷由A移到B的過程中,負電荷的電勢能增加了△E=0.1J,所以這個過程中電場力對負電荷所做的功W=-△E=-0.1J ……………………(4分)
(2)A、B兩點間的電勢差UAB= = V=5000 V……………………(4分)
(3)勻強電場的電場強度E= = = V/m =5×105 V/m (4分)
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