題目列表(包括答案和解析)
如圖1所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L0、M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直斜面向下,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦。
(1)由b向a方向看到的裝置如圖2所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大;
(3)求在下滑過程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。
如圖1所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L0、M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直斜面向下,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦。
(1)由b向a方向看到的裝置如圖2所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大。
(3)求在下滑過程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。
如圖1所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L0、M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直斜面向下,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦。
(1)由b向a方向看到的裝置如圖2所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大;
(3)求在下滑過程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。
13答案:B D 14. 答案:15.A答案:B 16答案:B 17. 答案:AC 18. 答案:A D
二、19(1).解題指導(dǎo):①造成題中現(xiàn)象的原因最可能是單縫和雙縫不平行。
②根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理可知讀數(shù)分別為
19(2)、解題指導(dǎo):因為待測電流表A1的滿偏電流Ig = 2.5 mA,內(nèi)阻約為50,則滿偏電壓Ug = IgR = 0.125 V,而標(biāo)準(zhǔn)伏特表量程為15V,顯然太大,則電壓表讀數(shù)誤差過大,(甲)圖不可,。ㄒ遥﹫D,對(乙)電路有= (I2 ? I1) R1/I1。(丙)圖中,當(dāng)電鍵接通a時,R2與電流表A1串聯(lián),可等效為A1的內(nèi)阻的一部分,而R1則成為并聯(lián)電阻,由電流表的改裝原理:R并 =可知,當(dāng)R并一定,Rg增大時,N必增大,則對應(yīng)量程為
三、計算題:(要求適當(dāng)?shù)奈淖终f明)
20. (18分) (1) 重力mg,豎直向下
支撐力N,垂直斜面向上 安培力F,沿斜面向上
(2)當(dāng)ab桿速度為v時,感應(yīng)電動勢,此時電路中電流
ab桿受到安培力
根據(jù)牛頓運動定律,有
(3)當(dāng)時,ab桿達(dá)到最大速度
21、解題指導(dǎo):(1)當(dāng)Rx = 0時,U1 = 0,對應(yīng)電流為I1 =
當(dāng)Rx為最大值時,U2 =
3 V,對應(yīng)電流I2 =
E = I2 × (R0 + r) + U2 ②
Rx的最大值為Rxm == 4
由①②兩式代入數(shù)據(jù)得,E = 12 V,r = 10。
(2)電源的輸出功率:P輸出=(Rx + R0)
當(dāng)Rx + R0 = r時,電源有最大輸出功率,但(Rx + R0)恒小于r,由輸出功率隨外電阻變化的關(guān)系知,當(dāng)(Rx + R0)取最大值時輸出功率最大,即P輸出=(Rxm + R0) = 。
22、解題指導(dǎo):(1)如圖3 ? 54所示,電子由P點到M點受電場力作用做類平拋運動,電子從M點剛進(jìn)入磁場時的速度v = v0 / cos 45°=v0 ①
由動能定理得 ②
由①②式解得:h =。 ③
(2)由題意,電子由M點進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運動,從N點離開磁場,再由N點做勻速直線運動返回P點。
設(shè)電子由P點到M點歷時t1,則vsin45°= at1 ④
a = Ee/m ⑤ OM = v0t 1 ⑥
由幾何關(guān)系知電子在磁場中歷時t2 = 3T/4 = ⑦
由N點到P點有h = vt3 ⑧
由①③④⑤⑥⑦⑧解得,t = t1 + t2 + t3 = ⑨
由牛頓第二定律得,evB = mv2/R ⑩
由幾何關(guān)系知ON = h,MN = MO + ON,(MN)2 = R2 + R2
聯(lián)立以上各式得,B = 4E/ 3v0,t = (4 + 3)。
29(1)答案:④ 29(2)答案②
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