(1)当棒的速度=2m/s时.电阻R两端的电压.(2)棒下滑到轨道最底端时的速度大小.(3)棒下滑到轨道最底端时的加速度大小. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37o ,底端接电阻R=1.5Ω.金属棒ab的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω,垂直搁在导轨上从x=0处由静止开始下滑,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25,虚线为一曲线方程y=0.8sin(x)m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,方向垂直于导轨平面向上(取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)。 问:

(1)当金属棒ab运动到xo=6 m处时,电路中的瞬时电功率为0.8W,此时金属棒的速度多大;

(2)在上述过程中,安培力对金属棒ab做了多少功;

(3)若金属棒以2m/s的速度从x=0处匀速下滑至xo=6 m处,电阻R上产生的焦耳热为多大。

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如图所示,水平U形光滑框架,宽度L=1m,电阻R=0.4Ω,导体棒ab的质量m=0.5kg,电阻r=0.1Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.4T,方向垂直框架向上,其余电阻不计。现用一水平拉力F由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:
(1)ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受安培力的大小和方向;
(3)ab棒两端的电压。

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两根金属导轨平行放置在倾角为的斜面上,导轨左端接有电阻R=10,导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B = 0.5 T。质量为m = 0.1 kg、电阻可不计的金属棒由静止释放,沿导轨下滑,如图所示,设导轨足够长,导轨宽度=2 m,金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑3 m时,速度恰好达到最大速度2m/s,求此过程中电阻R产生的热量。

 

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两根金属导轨平行放置在倾角为θ=300的斜面上,导轨左端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg ,电阻可不计的金属棒ab静止释放,沿导轨下滑。如图所示,设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑h=3m时,速度恰好达到最大速度2m/s,求此过程中电阻中产生的热量?

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两根金属导轨平行放置在倾角=30°的斜面上,导轨下端接有定值电阻R=8,导轨自身电阻不计,匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B=0.5T,质量m=0.1kg,电阻r=2的金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑,如图所示,设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑的高度为h=3m时,恰好达到最大速度vm=2m/s,求此过程中:

   (1)金属棒受到摩擦阻力;

(2)电阻R中产生的热量。

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题号

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

D

BCD

A

AC

ACD

C

C

B

9.(6分,每空2分)(1)0.19      (2)1.1(有效数字位数错误的扣1分)      (3)24.93

10.(10分)(1)如图所示(2分,有一处错误即不给分);

 

(2)如图所示(2分,画成折线的不给分,标度不合理的扣1分).

(3)6.25(1分),10.79(1分),随着电压的增大,通过小灯泡的电流增大,同时小灯泡的发热功率增加,灯丝的温度升高,所以金属灯丝的电阻率增大,灯泡的电阻增大(1分).

(4)12.26(1分);1.18(1分) 

(5)1.25(1分)

11.(10分)解:(1)速度v=2m/s时,棒中产生的感应电动势

………………………………………………………………………… 1分

电路中的电流,………………………………………………………1分

所以电阻R两端的电压: ………………………………………… 1分

(2)根据,在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量

……………………………………………………………………1分

设棒到达底端时的速度为,根据能的转化和守恒定律,得:

……………………………………………………1分

解得:…………………………………………………………………1分

(3)棒到底端时回路中产生的感应电流……………………1分

根据牛顿第二定律有:…………………………………1分

解得:…………………………………………………………………1分

12.(13分)解:(1)吊起过程中当伤员做匀速运动时速度最大,此时悬绳中的拉力

………………………………………………………………………………1分

根据…………………………………………………………………1分

解得吊起过程中的最大速度……………………………………………1分

(2)设伤员向上做匀速加速运动时受到的悬绳的拉力为,做匀加速运动的最大速度为,根据牛顿第二定律得:…………………………………………1分

再根据,联立解得:…………………………………………1分

所以伤员向上做匀速加速度运动的时间……………………………………1分

做竖直上抛的时间…………………………………………………………1分

竖直上抛上升的距离为………………………………………… 1分

设伤员从匀加速运动结束到开始做竖直上抛运动的时间为,对起重机以最大功率工作的过程应用动能定理得:………………………2分

解得:………………………………………………………………………………1分

所以把伤员从谷底吊到机舱所用的时间…………………………1分

13.(13分)解:(1)小环刚好能到达P点,意味着小环到达P点时速度恰好为零.根据动能定理得:………………………………………………………………1分

解得小环所受电场力F=0.5mg……………………………………………………………1分

(2)设小环第一次运动到A点时速度为,根据动能定理得:

  ……………………………………………………………1分

在A点小环受到的洛仑兹力………………………………………………… 1分

根据牛顿第二定律得:……………………………………………1分

解得:………………………………………………………… 1分

(3)若小环受到的滑动摩擦力,即<0.5,分析可知小环经过多次往返最终到达P点时的速度为零.根据能的转化和守恒定律,得:

 …………………………………………………………………2分

  解得:…………………………………………………………………1分

  若小环受到的滑动摩擦力,即0.5,则小环运动到P点后向右做匀减速运动,一直到静止.设小环从点开始向右做匀减速运动的最大距离为,对整个过程应用动能定理得:………………………… 2分

小环在整个运动过程中产生的热量为……………………………………1分

联立解得:……………………………………………………………………1分

14.(8分)(1)(1分),(1分)(2)(2分)

(3)解(4分):设钢瓶中的氧气压强减小到=2atm时的体积为,根据波义耳定律有:

……………………………………………………………………1分

所以……………………………………………………………………1分

解得:……………………………………………………………………1分

15.(8分)(1)负(1分),8(1分)

 

(2)(6分)解:①设光在水面发生全反射的临界角为C,如图所示,由于…………2分

  解得:………………………………1分

②由于光在传播过程中的频率不变,设光在真空中的传播速度为c,在水中的传播速度为v,所以……………………………………………………………………………………1分

又由于…………………………………………………………………………1分

联立解得:……………………………………………………………………………1分

16.(8分)(1)(4分)6(2分),(2分)

 

(2)(4分)解:①根据动量守恒定律得:………………………………1分

解得:……………………………………………………………………………………1分

②根据动量守恒定律得:

解得:……………………………………………………………………………1分

 

 

 

 

 


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