23．所示.彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的四分之一圓弧.中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管(細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑).分別與上.下圓弧軌道相切連接.BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié).下圓弧軌道與地面相切.其中D.A分別是上.下圓弧軌道的最高點與最低點.整個軌道固定在豎直平面內(nèi).一小球多次以某一速度從A點水平進(jìn)入軌道而從D點水平飛出.今在A.D兩點各放一個壓力傳感器.測試小球?qū)壍繟.D兩點的壓力.計算出壓力差△F.改變BC間距離L.重復(fù)上述實驗.最后繪得△F-L的圖線如圖(乙)所示.(不計一切摩擦阻力.g取10m/s2) 【查看更多】

 

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如圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的
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圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)．下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)．一小球多次以某一速度從A點水平進(jìn)入軌道而從D點水平飛出．今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍繟、D兩點的壓力，計算出壓力差△F．改變BC間距離L，重復(fù)上述實驗，最后繪得△F-L的圖線如圖（乙）所示，（不計一切摩擦阻力，g取10m/s2），試求：

（1）某一次調(diào)節(jié)后D點離地高度為0.8m．小球從D點飛出，落地點與D點水平距離為2.4m，小球通過D點時的速度大小
（2）小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小．

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（18分）如圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的四分之一圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)。下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)。一小球多次以某一速度從A點水平進(jìn)入軌道而從D點水平飛出。今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍?I>A、D兩點的壓力，計算出壓力差△F。改變BC間距離L，重復(fù)上述實驗，最后繪得△F-L的圖線如圖（乙）所示。（不計一切摩擦阻力，g取10m/s2）

（1）某一次調(diào)節(jié)后D點離地高度為0.8m。小球從D點飛出，落地點與D點水平距離為2.4m，求小球過D點時速度大小。

（2）求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小。

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如圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的四分之一圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)。下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)。一小球多次以某一速度從A點水平進(jìn)入軌道而從D點水平飛出。今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍?i>A、D兩點的壓力，計算出壓力差△F。改變BC間距離L，重復(fù)上述實驗，最后繪得△F-L的圖線如圖（乙）所示。（不計一切摩擦阻力，g取10m/s2）

（1）某一次調(diào)節(jié)后D點離地高度為0.8m。小球從D點飛出，落地點與D點水平距離為2.4m，求小球過D點時速度大小。

（2）求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小。

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如圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)。下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)。一小球多次以某一速度從A點水平進(jìn)入軌道而從D點水平飛出。今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍繟、D兩點的壓力，計算出壓力差△F。改變BC間距離L，重復(fù)上述實驗，最后繪得的圖線如圖（乙）所示，（不計一切摩擦阻力，g取10m/s2），試求：

1.某一次調(diào)節(jié)后D點離地高度為0.8m。小球從D點飛出，落地點與D點水平距離為2.4m，小球通過D點時的速度大小

2.小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小。

 

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如圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)。下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)。一小球多次以某一速度從A點水平進(jìn)入軌道而從D點水平飛出。今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍?i>A、D兩點的壓力，計算出壓力差△F。改變BC間距離L，重復(fù)上述實驗，最后繪得的圖線如圖（乙）所示，（不計一切摩擦阻力，g取10m/s2），試求：

1.某一次調(diào)節(jié)后D點離地高度為0.8m。小球從D點飛出，落地點與D點水平距離為2.4m，小球通過D點時的速度大小

2.小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小。

 

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14.D   15.BC    16.acd   17。AC   18。AD  19.ACD    20．ABD     21。BD

22. I..  4.945     650

II. (每空2分，圖2分，共12分)

(a)滑片P位置不變（或保持R不變）；調(diào)節(jié)電阻箱R1；

(b)r；

(c)5810；

(d)如圖；3.4（或3.45或3.448）．

23．解：

⑴小球在豎直方向做自由落體運動，            （2分）    

水平方向做勻速直線運動                         （2分）    

得：                          （1分）

⑵設(shè)軌道半徑為r，A到D過程機(jī)械能守恒：

                       （3分）

在A點：                         （2分）

在D點：                           （2分） 

由以上三式得：

            （2分）  

由圖象縱截距得：6mg=12   得m=0.2kg                （2分）

由L=0.5m時   △F=17N                              （1分）

代入得：

r=0.4m                                   （2分）

24.(18分)

(1)小球A受到向上的電場力Eq=0.05N                           (1分)

受到向上的洛侖茲力qvB=0.05N                                 (1分)

受到向下的重力mg=0.1N                                       (1分)

由于qE+qvB=mg                                               (2分)

所以小球A和水平面之間的擠壓力為零，因此小球A不受摩擦力作用，小球A向右做勻速直線運動.                                                     (2分)

小球A與小球B碰撞動量守恒定律mv0=-mv1+Mv2               (2分)

v2=2m/s                                                           (1分)

設(shè)小球B運動到圓軌道最高點的速度為v3，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

Mv22/2=2mgR+Mv32/2                                             (2分)

小球B做平拋運動，則x=v3t                                    (2分)

2R=gt2/2                                                          (2分)

由以上各式聯(lián)立解得:16R2-1.6R+x2=0                        (2分)

R=0.05m時，x有最大值，最大值為xm=0.2m                      (2分)

25．（1）線框在區(qū)域I中，P距O點x時，PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 （1分）

MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為  （1分）

線框中的感應(yīng)電動勢為==V    （2分）

類似的，PQ在區(qū)域II中距中間邊界時，而MN在區(qū)域I中時，線框中的感應(yīng)電動勢為

=V  （2分）

線框全部在區(qū)域II中，PQ距中間邊界時線框中的感應(yīng)電動勢為

=V（2分）

由于線框勻速運動，故水平拉力做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱，則

=0．223J  （2分）

（2）線圈運動時產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢，，電量，

聯(lián)立化簡得  （1分）

設(shè)初速度為，右邊框到達(dá)中間界線時速度為，左邊框到達(dá)中間界線時速度為，則據(jù)動量定理有：

   （1分）

  （1分）

   （1分）

其中， （2分）

則， （1分）

故線框全部在在區(qū)域I運動時產(chǎn)生的熱量為  （1分）

線框全部在在區(qū)域II運動時產(chǎn)生的熱量為 （1分）

則（1分）

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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