(1)當(dāng)作用在cd上的拉力F的功率為多少時(shí).才能使ab棒以=10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)? 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,在同一水平面內(nèi)有相互平行的兩條滑軌MN和PQ相距0.5m,垂直于滑軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=1T,垂直于滑軌放置的金屬棒ab和cd的質(zhì)量分別為1 kg和2kg,每根金屬棒的電阻均為1,其它電阻不計(jì),ab、cd與滑軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,問:   

(1)當(dāng)作用在cd上的拉力F的功率為多少時(shí),才能使ab棒以=10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)?   

(2)若令棒cd突然停止運(yùn)動(dòng)后,ab棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中(ab與cd的距離足夠大,使得ab與cd不會(huì)相碰),通過其橫截面的電量為1.9C,則在此過程中兩根金屬棒共消耗的電能是多少?   

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如圖所示,在同一水平面內(nèi)有相互平行的兩條滑軌MN和PQ相距0.5m,垂直于滑軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=1T,垂直于滑軌放置的金屬棒ab和cd的質(zhì)量分別為1 kg和2kg,每根金屬棒的電阻均為1,其它電阻不計(jì),ab、cd與滑軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,問:   
(1)當(dāng)作用在cd上的拉力F的功率為多少時(shí),才能使ab棒以=10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)?   
(2)若令棒cd突然停止運(yùn)動(dòng)后,ab棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中(ab與cd的距離足夠大,使得ab與cd不會(huì)相碰),通過其橫截面的電量為1.9C,則在此過程中兩根金屬棒共消耗的電能是多少?   

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如圖所示,在相距L=0.5 m的兩條水平放置的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌,不計(jì)電阻,廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直向上穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T,垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd,電阻r均為1 Ω,質(zhì)量m都是0.1 kg,兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好.從0時(shí)刻起,用一水平向右的拉力F的以恒定功率P=2 W作用在ab棒上,使ab棒從靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,回路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).求:

(1)若將cd固定不動(dòng),達(dá)到穩(wěn)定時(shí)回路abcd中的電流方向如何?此時(shí)ab棒穩(wěn)定速度為多大?

(2)當(dāng)t=2.2 s時(shí)ab棒已達(dá)到穩(wěn)定速度,求此過程中cd棒產(chǎn)生的熱量Q?

(3)若讓cd棒也能在軌道上自由滑動(dòng),并將拉力改成恒力F0,發(fā)現(xiàn)t0時(shí)刻后回路剛好達(dá)到穩(wěn)定,請(qǐng)?jiān)谙聢D中定性畫出ab、cd兩棒的速度-時(shí)間圖象.

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如圖所示,在同一水平面內(nèi)有相互平行的兩條滑軌MN和PQ相距1.0m,垂直于滑軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=1T,垂直于滑軌放置的金屬棒ab和cd的質(zhì)量均為1kg,電阻均為1(其它電阻不計(jì)),與滑軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均=0.5,先固定cd棒,問:
(1)當(dāng)向左作用在ab上的拉力F的功率為多少時(shí),才能使ab棒以=10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)?   
(2)若撤去外力,則在ab棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中,設(shè)通過其橫截面的電量為1.9C,則在此過程中ab棒消耗的電能是多少?
(3)若本題中棒cd也不固定,設(shè)其它情形和已知數(shù)據(jù)均不改變,則請(qǐng)判斷(1)中拉力的功率是變大還是變。

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如圖所示,在同一水平面內(nèi)有相互平行的兩條滑軌MN和PQ相距1.0m,垂直于滑軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=1T,垂直于滑軌放置的金屬棒ab和cd的質(zhì)量均為1kg,電阻均為1(其它電阻不計(jì)),與滑軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均=0.5,先固定cd棒,問:

(1)當(dāng)向左作用在ab上的拉力F的功率為多少時(shí),才能使ab棒以=10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)?   

(2)若撤去外力,則在ab棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中,設(shè)通過其橫截面的電量為1.9C,則在此過程中ab棒消耗的電能是多少?

(3)若本題中棒cd也不固定,設(shè)其它情形和已知數(shù)據(jù)均不改變,則請(qǐng)判斷(1)中拉力的功率是變大還是變?

 

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20080602

22.(18分) (1)ABD; (2)① 甲,  ②150Ω  ③E= .

       評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題共18分.(1)問6分,選對(duì)但不全,每選一個(gè)給2分,有選錯(cuò)或不選得0分;(2)問共12分,①4分,②4分,③4分.

23.(15分)解:(1)(0~2)s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a1,則有:

              -(F+f )= m a1  

       (2~4)s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a2,則有:a2=1m/s2                                   

       F―f = m a2                               又f=μmg 

       所以解得,μ=0.2              (8分)

(2)由F―f = m a

       F= m a2 +f= m a2+μmg =150N    (7分)

24.13、(20分)(1)ab棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明它受到的安培力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,故有 =     所以:4分)

   即:3分)

3分)

當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),說明它所受到的安培力不變,也就是回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,此時(shí)cd棒也在做勻速運(yùn)動(dòng),它受到的外力等于它受到的安培力和滑動(dòng)摩擦力之和,由于ab棒和cd棒中的電流相同,長(zhǎng)度相同,在同一磁場(chǎng)中,它們受到的安培力大小相等,方向相反,

  所以:

   作用在cd的拉力F的功率為P2分)

  (2)當(dāng)cd棒突然停止運(yùn)動(dòng),而ab棒做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),所產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到安培力(方向與剛才相反)和滑動(dòng)摩擦力的共同作用使ab棒做減速運(yùn)動(dòng),直到停止,此過程是一個(gè)加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),令△Sab棒運(yùn)動(dòng)時(shí)掃過的面積,是與此面積相對(duì)應(yīng)ab棒滑動(dòng)的距離.

則:  

所以: 4分)

此過程中克服摩擦力的功為 :

由能量守恒可知兩金屬棒上消耗的電能:

 4分)

 

25.(20分)解析:(1)點(diǎn)電荷 a 以水平向右的初速度v沿水平面進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)恰好不脫離水平面。此時(shí)水平面對(duì)點(diǎn)電荷 a沒有支持力,點(diǎn)電荷 a所受的重力和洛倫茲力相等。有:mg=qvB

       B=mg/qv                                     (5分)

   (2)點(diǎn)電荷 a 以水平向右的初速度v沿水平面進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)恰好不脫離水平面, 以速度v沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),也恰好不脫離水平面,此時(shí)水平面對(duì)點(diǎn)電 荷 a沒有支持力,點(diǎn)電荷 a所受的重力和電場(chǎng)力相等。有:mg=qE

       E=mg/q                                       (5分)

   (3)點(diǎn)電荷a進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后與小球b正碰并粘在一起,帶正電電量為 q ,設(shè)共同速度為v1 ,由動(dòng)量守恒定律得:

        

       點(diǎn)電荷 a和小球一起恰好能繞懸掛點(diǎn)O在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)。它們通過最高點(diǎn)時(shí),細(xì)線不受拉力作用。點(diǎn)電荷 a和小球受重力和電場(chǎng)力,設(shè)此時(shí)它們的速度為v2 ,由向心力公式得

                                   (3分)

       小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得

文本框:        


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