18.如图所示.一金属杆弯成如图所示形状的固定导轨.左侧导轨处于水平面内.右侧导轨处在倾角θ=30°的斜面上.前后导轨的间距处处都为l.质量为m.电阻为R的金属棒ab水平放置在倾斜的导轨上.整个装置处在方向垂直于斜面的匀强磁场中.磁感应强度为B.给棒一定的初速度.可使棒恰好沿斜面匀速下滑.然后再进入水平轨道滑行.不计整个导轨的电阻和摩擦.重力加速度为g.求: (1)金属棒沿斜面匀速下滑的速度v0. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd,其ab=cd=L1=0.1m,bc=ad=L2=0.2m.它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置,导线框位于竖直平面内,bc段中点固定一质量为m=0.02kg的小金属球,整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中.当导线框中通以大小恒为1A的恒定电流I时,整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动.
(1)在图中画出导线框bc段中的电流方向;
(2)若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°,则匀强磁场的磁感应强度B1为多大?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)若已知磁感应强度B2=1T,则导线框在运动过程中,速度达到最大时,与竖直方向的偏角α为多大.

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如图所示,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1和m2(m1<m2),A带负电,电量为q1,B带正电,电量为q2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,求:
(1)在此过程中电场力所做的功为多少?
(2)在竖直位置处两球的总动能为多少?
若将轻杆弯折成如图所示的“Γ”形,两边互相垂直、长度均为
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,两端各固定一个金属小球A、B,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,可绕过O点的水平轴在竖直平面内无摩擦转动.已知A球质量m1=m,电量为+q,B球质量m2=7m/2,B球也带负电,电量为-q.现将“Γ”形杆从OB位于水平位置由静止释放,求:
(3)OB杆能转过的最大角度为127°,则该电场强度的大小为多少?
(4)当两球的速度达到最大时,OB杆转过的角度为多大?

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如图所示,在理想边界MN的上方有方向向右的匀强电场E,下方有垂直纸面向外的磁感应强度大小为B=0.20T的匀强磁场,电场和磁场的范围足够大.一根光滑的绝缘塑料细杆abcd弯成图示形状,其中ab段是竖直的,bcd正好构成半径为R1=0.20m的半圆,bd位于边界MN上,将一个质量为m=0.10kg、电量为q=0.50C的带正电金属环套在塑料杆ab上,从距离b点高R处由静止开始释放后,g=10m/s2.求:
(1)金属环经过最低点c处时对塑料杆的作用力;
(2)如果金属环从d点进入电场后,正好垂直打在塑料杆ab段上,求电场强度E的大小.

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精英家教网如图所示,将一个光滑金属杆弯成y=-2sinx(0≤x≤
2
)(单位:m)的形状,一个小环从x=0处以沿着杆的初速v0出发,最终从x=
2
处的P点水平抛出,下落高度h=1.8m后掉落在地面上.试求
(1)v0满足什么条件时小环才能从P点水平抛出?
(2)小环从P点水平抛出的射程L和v0的函数关系式是怎样的?

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精英家教网如图所示,用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道,竖直固定在地面上,其圆心为O、半径为0.3m.轨道正上方离地0.4m处固定一水平长直光滑杆,杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于O点正上方.A、B是质量均为2kg的小环,A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环.两环均可看作质点,且不计滑轮大小与质量.现在A环上施加一个大小为55N的水平向右恒力F,使B环从地面由静止沿轨道上升.(g取10m/s2),求:
(1)在B环上升到最高点D的过程中恒力F做功为多少?
(2)当被拉到最高点D时,B环的速度大小为多少?
(3)当B、P间细绳恰与圆形轨道相切时,B环的速度大小为多少?
(4)若恒力F作用足够长的时间,请描述B环经过D点之后的运动情况.

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13.(10分)(1)ADEF.(2)不变;放.(每空2分)

14.(10分)(1)ACE.(2)0.4 ;y轴正方向.(每空2分)

15.(11分)

  (1)右端(1分),vA0.72 m/s(2分),vB0.97 m/s(2分).

  (2)G,B(每空2分)

  (3)(2分)

16.(13分)

电压表读数变化很小(1分),新电池的内阻很小,内电路的电压降很小.(2分)

(1)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(或限制电流,防止电源短路). (2分)

(2)R1(2分)

(3)如图所示,有一处画错不给分(2分)

(4) (2分)

(5)尽可能多测几组U、I值,分别求出每组  

的E、r值,最后求平均值(或作U-I 图像

利用图线在坐标轴上截距求出E、r).(2分)

 

17.(16分)参考解答:

(1)用M表示地球质量,m表示飞船质量,由万有引力定律和牛顿定律得

             ①(3分)    

地球表面质量为m0的物体,有

                   ② (3分)      

解得飞船在圆轨道上运行时速度

                       ③(2分)

飞船在运行的周期

                    ④(2分)

解得

             ⑤(2分)

(2)第一宇宙速度v1满足

                               ⑥(2分)

因此飞船在圆轨道上运行时速度与第一宇宙速度的比值

                          ⑦(2分)

18.(16分)参考解答:

(1)金属棒下滑产生的感应电动势

                                          ① (3分)  

回路中产生的感应电流

                                     ②(2分)

        棒匀速下滑,安培力等于重力沿斜面的分力

                            ③(3分)

可解得棒匀速下滑的速度

                                 ④(2分)

(2)金属棒刚进入水平导轨时加速度最大,此时感应电动势

                                       ⑤(1分)

安培力大小为

                       ⑥(1分)

    安培力方向与水平方向成θ角斜向右

    此时金属棒做减速运动,加速度大小为am,则

                                      ⑦(2分)

   解得                    ⑧(2分)

19.(17分)参考解答:

(1)设由A点运动到C点经历的时间为t,则有

                      (1分)

以a表示粒子在电场作用下的加速度,有

qE=ma                         (1分)       

                       (1分)           

解得                     (1分)

(2)设粒子从C点进入磁场时的速度为v,v垂直于x 轴的分量

                        (1分)  

             (1分)           

设粒子经过C点时的速度方向与x轴夹角为,则有

               

                      (1分)

(2)粒子从C点进入磁场后在磁场中做半径为R的圆周运动。则有

                  (1分)

代入可解得

                           (1分)

由于,因此粒子从y轴上的D点离开磁场。(1分)

设圆心为P,。用表示与y轴的夹角,由几何关系得

           ⑾(3分,其中图占2分)

解得             ⑿(1分)    

因为,因此粒子在磁场区域中运动了周,经过的时间为

                     ⒀(1分)

解得                         ⒁(2分)

20.(19分)参考解答:

    设ABC三者的质量都为m,从开始到CA的速度达到相等这一过程所需时间为t

C,由牛顿定律和运动学规律有

                                   

                                        

                                     ①(2分)

对A,由牛顿定律和运动学规律有

                        

                                       

                                           ②(2分)

对B,由牛顿定律和运动学规律有

                                      

                                         

                                     ③(2分)

CB恰好发生碰撞,有

                                                   

     由以上各式解得初速度

                                         ④(2分)

     ABC三者的位移和末速度分别为

(向左),(向右),(向左)  ⑤(2分)

        (向左),(向右)               ⑥

CB发生碰撞时两者的速度立刻互换,则碰撞后CB的速度各为

(向右),(向左)

碰撞后BA的速度相等,设BA保持相对静止一起运动,此时对BA整体有

隔离B,则B受到的摩擦力为

   

    可得,说明BA保持相对静止一起运动.          ⑦(2分)

C最后停在车板上时,共同的速度为vt,由动量守恒定律可得

                                        ⑧(1分)

可得vt=0

这一过程,对C,由动能定理有

                                     ⑨(1分)

BA整体,由动能定理有

                                    ⑩(1分)

解得CA的位移分别是

(向右),(向左)                    ⑾(2分)

    这样,C先相对于车板向左移动,然后又相对于车板向右移动

,恰好回到原来的位置.即滑块C最后停在车板右端. ⑿(2分)

 

 


同步练习册答案