18.所示.在豎直向下的B=5T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.有一個(gè)邊長為0.4m的正方形閉俁金屬線框放在光滑水平地面上.線框的ab邊與磁場(chǎng)右邊界MN平行且相距0.09m.線框電阻為10Ω.質(zhì)量為0.20kg.t=0時(shí).線框靜止. 現(xiàn)對(duì)線框加一向右的水平拉力F.使線框以a=2.0m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng).試通過分析和計(jì)算.在圖18(乙)上畫出F―t 圖線. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖8(甲)所示,為平行放置的水平金屬軌道,、為相同半徑,平行放置的豎直半圓形金屬軌道,為切點(diǎn),P、Q為半圓軌道的最高點(diǎn),軌道間距,圓軌道半徑,整個(gè)裝置左端接有阻值的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,兩區(qū)域?qū)挾?img width=47 height=17 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/2013/06/05/05/2013060505150328670003.files/image043.gif' >,兩區(qū)域之間的距離;區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場(chǎng)B1,變化規(guī)律如圖18(乙)所示,規(guī)定豎直向上為B1的正方向;區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,方向豎直向上。兩磁場(chǎng)間的軌道與導(dǎo)體棒CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,右側(cè)的直軌道及半圓形軌道均光滑。質(zhì)量,電阻的導(dǎo)體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動(dòng)下,從處由靜止開始運(yùn)動(dòng),到達(dá)處撤去恒力F,CD棒可勻速地穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),并能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PQ處,最后下落在軌道上的位置離的距離。若軌道電阻、空氣阻力不計(jì),運(yùn)動(dòng)過程導(dǎo)棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直,g取10 m/s2 求:

(1)水平恒力F的大;

(2)CD棒在直軌道上運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q;

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。

 


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(18分)如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ,兩極板中心各有一小孔、,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,正反向電壓的大小均為,周期為。在時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為、電量為)的粒子由靜止釋放,粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻通過垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。(不計(jì)粒子重力,不考慮極板外的電場(chǎng))

(1)求粒子到達(dá)時(shí)的速度大小和極板距離
(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。
(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在時(shí)刻再次到達(dá),且速度恰好為零,求該過程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感強(qiáng)度的大小

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(18分)如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ,兩極板中心各有一小孔、,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,正反向電壓的大小均為,周期為。在時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為、電量為)的粒子由靜止釋放,粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻通過垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。(不計(jì)粒子重力,不考慮極板外的電場(chǎng))

(1)求粒子到達(dá)時(shí)的速度大小和極板距離

(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。

(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在時(shí)刻再次到達(dá),且速度恰好為零,求該過程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感強(qiáng)度的大小

 

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如圖甲所示,空間存在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.6 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN、PQ是相互平行的、處于同一水平面內(nèi)的長直導(dǎo)軌(電阻不計(jì)),導(dǎo)軌間距為0.2 m,連在導(dǎo)軌一端的電阻為R。導(dǎo)體棒ab的電阻為0.1 Ω,質(zhì)量為0.3 kg,跨接在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1。從零時(shí)刻開始,通過一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng),此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的速度-時(shí)間圖像,其中OA段是直線,AC是曲線,DE是曲線圖像的漸近線,小型電動(dòng)機(jī)在10 s末達(dá)到額定功率,此后功率保持不變。(g取10 m/s2)求:
(1)在0~18 s內(nèi)導(dǎo)體棒獲得加速度的最大值;
(2)電阻R的阻值和小型電動(dòng)機(jī)的額定功率;
(3)若已知0~10 s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為3.1 J,則此過程中牽引力做的功為多少。

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勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,豎直放置在水平地面上,其上端固定有質(zhì)量為M的鋼板,處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖18(甲)所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球從距鋼板H的高處自由下落并與之發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失.已知M=3m,彈簧振子的周期T=2πM/k.

(甲)

(乙)

圖18

(1)求小球與鋼板第一次碰撞后瞬間,小球的速度v1和鋼板的速度v2.

(2)要使小球與鋼板每次都在同一高度(即鋼板的初始位置)相碰,求鋼板質(zhì)量的最大值.?

(3)以小球開始自由下落的瞬間為計(jì)時(shí)起點(diǎn),以向下為正方向,以的值作為1個(gè)時(shí)間單位(v0為小球第一次剛落到鋼板瞬間的速度值).試在圖18(乙)中畫出小球的v-t 圖線.(要求至少畫出小球與鋼板發(fā)生第三次碰撞前的圖線)

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