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    27．(1)a下滑过程中机械能守恒 a进入磁场后.回路中产生感应电流.a.b均受安培力作用.a做减速运动.b做加速运动. 经一段时间.当 b的速度是a的速度的两倍时.回路的面积.磁通量不再变化.感应电流为0.二者最终匀速运动.设此时a的速度为va.b的速度为vb． b所在部分导轨的宽度是a所在部分的一半.由F＝BIL知.b所受安培力始终是a的一半.由动量定理得: 而 . 解得: 又 故:. (2)由能量守恒知.回路中产生的电能等于a.b系统机械能的损失.所以 解得: (3)回路中产生的热量Qa+Qb=ΔE.在回路中产生电能的过程中.虽然电流不恒定.但通过a.b的电流总相等.所以有: ==, 即= 得: . 16---4.如图所示.由导线制成的正方形框边长为L.每条边的电阻均为R.其中ab边材料较粗且电阻率较大.其质量为m.其余各边的质量均可忽略不计.线框可绕与cd边重合的水平轴oo’自由转动.不计空气阻力及摩擦.若线框从水平位置由静止释放.历时t到达竖直位置.此时ab边的速度为v.若线框始终处在方向竖直向下.磁感应强度为B的匀强磁场中.重力加速度为g.求: ⑴.线框在竖直位置时,ab边两端的电压及所受的安培力大小 ⑵.这一过程中感应电动势的有效值 ⑶.在这一过程中.通过线框横截面的电量. 解:(1)ab边切割磁感应线产生的感应电动势为:E＝BLv - 线框中的电流为:--- ab两端的电压为:Uab＝I·3R - ab边所受的安培力为:FA＝BIL -----由上式可得:Uab＝ BLv FA＝--------- (2)线框下落过程中机械能的减少量等于线框中产生的焦耳热.由能量守恒可得: mgL＝ +Q 由交变电流有效值的定义式可得:Q＝ - 所以E有＝----- (3)线框在下摆过程中.线框的平均感应电动势为-- 线框中的平均电流为:-- 通过导线横截面的电荷为:q＝ t - 由上式可解得:q＝ - - 18 动量,能量 18――1．如图所示.挡板P固定在足够高的水平桌面上.小物块A和B大小可忽略.它们分别 带有+QA和+QB的电荷量.质量分别为mA和mB.两物块由绝缘的轻弹 簧相连.一不可伸长的轻绳跨过滑轮.一端与B连接.另一端连接一轻 质小钩.整个装置处于场强为E.方向水平向左的匀强电场中.A.B 开始时静止.已知弹簧的劲度系数为k.不计一切摩擦及A.B间的库 仑力.A.B所带电荷量保持不变.B不会碰到滑轮. (1) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放.可使物块A恰好能离开挡板P.求物块C下落的最大距离, (2) 若C的质量改为2M.则当A刚离开挡板P时.B的速度多大? 解.开始平衡时有: ①-- 当A刚离开档板时: ②故C下落的最大距离为: ③-- 由①-③式可解得 ④-- (2)由能量守恒定律可知:C下落h过程中.C重力势能的的减少量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量.系统动能的增量之和当C的质量为M时: ⑤- 当C的质量为2M时: ⑥ - 由④-⑥式可解得A刚离开P时B的速度为: ⑦ 18――2．如图所示.劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端固定在墙上.另一端连一质量为M=8kg 的小车a.开始时小车静止.其左端位于O点.弹簧没有发生形变.质量为m=1kg的小物块b静止于小车的 左侧.距O点s=3m.小车与水平面间的摩擦不计.小物块与水平面间的动摩擦系数为μ=0.2.取g=10m/s2. 今对小物块施加大小为F=8N的水平恒力使之向右运动.并在与小车碰撞前的瞬间撤去该力.碰撞后小车做 振幅为A=0.2m的简谐运动.已知小车做简谐运动周期公式为T=2.弹簧的弹性势能公式为Ep=(x 为弹簧的形变量).则 (1)小物块与小车碰撞前瞬间的速度是多大? (2)小车做简谐运动过程中弹簧最大弹性势能是多少?小车的最大速度为多大? (3)小物块最终停在距O点多远处?当小物块刚停下时小车左端运动到O点的哪一侧? 解．设碰撞前瞬间.小物块b的速度为v1 小物块从静止开始运动到刚要与小车发生碰撞的过程中.根据动能定理可知 Fs-μmgs=mv2 ① 解得v1=6m/s ② (2)由于小车简谐振动的振幅是0.2m.所以弹簧的最大形变量为x=A=0.2m 根据弹性势能的表达式可知最大弹性势能Epm=kA2 ③ 解得Epm=4J ④ 根据机械能守恒定律可知小车的最大动能应等于弹簧的最大弹性势能 所以kA2=Mvm2 ⑤ 解得小车的最大速度vm=1m/s ⑥ (3)小物块b与小车a碰撞后.小车a的速度为vm.设此时小物块的速度为v1/.设向右为正方向.由动量守恒定律有 mv1=mv/1+Mvm ⑦ 解得v1/=--2m/s ⑧ 接着小物块向左匀减速运动一直到停止.设位移是s1.所经历的时间为t1.根据动能定理可知 -μmgs1=0-mv1/2 ⑨ 解得s1=1m ⑩ 物块作匀减速运动时的加速度为 a==μg=2m/s2 ⑾ t1=1s ⑿ 小车a振动的周期T=2s ⒀ 由于T＞t1＞T. 所以小车a在小物块b停止时在O点的左侧.并向右运动.⒁ [评分标准]本题16分.①-⑿每式1分.⒀⒁每式2分. 17题.带电粒子在E.B场中运动 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （1）．如图1在“验证机械能守恒定律”实验时：
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    ①．关于本实验操作的叙述中，正确的有
     
    ．
    A．验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
    B．打点计时器可以用几节干电池串联而成的电池组作为电源
    C．用手拿着纸带保持竖直，先闭合电源开关，然后释放重锤
    D．打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式mg △h=
    1
    2
      m?2    来验证机械能是否守恒
    ②?计算纸带上某点的速度，甲同学用v=gt来计算，乙同学用vn=
    (S n  + S n+1    )
    2T
       来计算．其中
     
    同学的方法更符合实验要求．重力加速度g的数值，丙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入，丁同学用当地的实际重力加速度代入，其中
     
    同学的做法是正确的．
    ③．在一次实验中，重物自由下落时纸带上打出一系列的点，如图2所示，纸带中相邻两计数点间的时间间隔为0.04秒，那么重物下落过程中的实际加速度a=
     
    m/s2（结果保留二位有效数字）
    （2）?实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率为ρ=1.3×10-8Ω．m．某同学设计了一个实验来测量螺线管使用的金属丝长度．
    ①?先使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分为以下三个步骤：（请填写所缺步骤）
    I．将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔；选择电阻“×1”档．
    II．
     
    ．
    Ⅲ．将红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的示数如图（a）所示．
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    ②?根据多用电表的示数，为了减少误差，使用了以下器材进一步测量金属丝的电阻：电压表（内电阻为2kΩ）、电流表（内电阻为0.5Ω）、滑动变阻器（最大阻值为1Ω）、电源、开关及导线若干．测量金属丝的电阻，为了准确测得多组数据，图（b）、图（c）两个电路应采用
     
    更合理（填“b”或“c”），电压表的右端应接在
     
    点（填“e”或“f”）．
    ③．使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图（d）所示，金属丝的直径为
     
    mm．
    ④．根据多用电表测得的金属丝的电阻值，可以估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为
     
    m．（结果保留三位有效数字）

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    在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：

    (1)若入射小球质量为m，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则(    )

    A.m1＞m2  r1＞r2                B.m1＞m2  r1＜r2

    C.m1＞m2  r1=r2                D.m1＜m2  r1=r2

    (2)若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是(    )

    A.直尺      B.游标卡尺       C.天平        D.弹簧秤         E.秒表

    (3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用甲装置实验时(P为磁前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)_________.

    (4)在实验装置乙中，若斜槽轨道是光滑的，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒.这时需要测量的物理量有：小球释放初位置到斜槽末端的高度差人h1，小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2，则所需验证的关系式为：_________.

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    在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有（　　）

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    在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有（    ）

    A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1

    B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒

    C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1－△Ek）机械能转化为电能

    D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek= W1－W2

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    在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有（　　）
    A．速度v1和速度v2的关系满足v1=4v2
    B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒
    C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1-△Ek）机械能转化为电能
    D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量为△Ek=W1-W2
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