如图甲所示.一边长为L=lm.电阻为R=3Ω的正方形金属线框MNPQ水平平放在光滑绝缘水平地面上.在地面上建立如图所示坐标系.空间存在垂直地面的磁场.在m的区域I中磁场方向向上.在m 的区域Ⅱ中磁场方向向下.磁感应强度的大小随x的变化规律如图乙.开始时刻线框MN边与y轴重合. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图甲,一边长为L=lm、电阻为R=3Ω的正方形金属线框MNPQ水平平放在光滑绝缘水平地面上,在地面上建立如图所示坐标系,空间存在垂直地面的磁场,在0≤x<2m的区域I中磁场方向向上,在2<x≤4m 的区域Ⅱ中磁场方向向下,磁感应强度的大小随x的变化规律如图乙,开始时刻线框MN边与y轴重合.
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(1)若给线框以水平向右的初速度,同时在PQ边施加一水平拉力,之后线框做v=1m/s 的匀速直线运动,求第2秒内水平拉力做的功;
(2)若I、Ⅱ区域中的磁场均为磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场,方向仍如图甲,现在图示位置给线框一初速度,线框MN边运动到磁场区域Ⅱ的右边界时速度恰为零,设线框从MN边在区域I中运动时线框中产生的热量Q1,线框MN边在区域Ⅱ中运动时线框中产生的热量为Q2,求
Q1Q2

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如图甲,一边长为L=lm、电阻为R=3Ω的正方形金属线框MNPQ水平平放在光滑绝缘水平地面上,在地面上建立如图所示坐标系,空间存在垂直地面的磁场,在0≤x<2m的区域I中磁场方向向上,在2<x≤4m 的区域Ⅱ中磁场方向向下,磁感应强度的大小随x的变化规律如图乙,开始时刻线框MN边与y轴重合.

(1)若给线框以水平向右的初速度,同时在PQ边施加一水平拉力,之后线框做v=1m/s 的匀速直线运动,求第2秒内水平拉力做的功;
(2)若I、Ⅱ区域中的磁场均为磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场,方向仍如图甲,现在图示位置给线框一初速度,线框MN边运动到磁场区域Ⅱ的右边界时速度恰为零,设线框从MN边在区域I中运动时线框中产生的热量Q1,线框MN边在区域Ⅱ中运动时线框中产生的热量为Q2,求

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一、1、BC 2、ACD 3、BD 4、A 5、ACD 6、ABC 7、BD 8、B

二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。

9、(6分)(1)0.820mm (2)16.98mm   (每空3分)

10、(12分)

①(4分)

②串(2分)  290Ω(3分).③偏大(3分)

 

三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位

11、(16分)设A的质量为m,A静止,有:       ①……1分

设B的质量为mB,B与A碰前速度为v1,由机械能守恒定律可知:     ②……1分

B与A发生完全弹性碰撞,设碰后A、B速度大小分别为,有:

             ③……2分

    ④……2分

可得:       ⑤……1分

B反弹,机械能守恒:    ⑥……1分

由②――⑥可知:        ⑦……1分

由题可知:       ⑧……1分

设C与A碰前速度为v2,由机械能守恒定律可知:      ⑨……1分

C与A碰,碰后速度为v3,由动量守恒:     ⑩……1分

A、  C分离发生在弹簧原长处O,不分离即系统至O点速度为零。由系统机械能守恒可知:

             11……2分

解得:   12……2分

12、(18分)⑴PQ在区域Ⅱ中距中间边界,而MN在区域I 距中间边界时,PQ边产生的感应电动势  (2分)

 MN边产生的感应电动势 (2分)

故回路中的电动势V    (2分)

由于线框匀速运动,故水平拉力做的功等于线框中产生的焦耳热,即

    (2分)

⑵设初速度为,匀速运动一段时间后减速,MN边到达中间界线时速度为,接着又匀速运动一段时间后,再减速,最后速度为0,则对跨越中间边界的过程据动量定理有

    (2分)

对跨越最右边界的过程据动量定理有

   (2分)

线圈运动时产生的平均感应电动势,电量

联立化简得   (1分)

由上式可得:    (1分)

   (1分)

    (l分)

        (1分)

       (1分)

13、(20分)(1)由题可知粒子在磁场Ⅰ中圆运动的圆心角为60°,相应圆运动半径为:

         ①…… 1分

     ②……1分             可知       ③……1分

             ④……2分

(2)粒子在电场中做类平抛运动,有:

         ⑤……1分

          ⑥……1分

         ⑦……1分

可知:    ⑧……1分     

      ⑨……2分            ⑩……2分

(3)根据运动对称性可知:

第一次返回y=y0前在磁场Ⅰ中运动的总时间        11……1分

在磁场Ⅱ中运动的总时间        12……2分

故第一次返回y=y0前运动的总时间       13……2分

之后运动呈周期性,故返回y=y0前运动的总时间

          14……2分

 

 


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