A．只存在平行于軸的勻強電場 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示，一端封閉的兩條平行光滑長導(dǎo)軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段彎成半徑為的四分之一圓弧，圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差的水平面上。以弧形導(dǎo)軌的末端點O為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標(biāo)軸。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時間t均勻變化的磁場B（t），如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強度大小不隨時間變化，只沿x方向均勻變化的磁場B（x），如圖3所示；磁場B（t）和B（x）的方向均豎直向上。在圓弧導(dǎo)軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B（t）開始變化，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g。

（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；

（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開右段磁場B（x）區(qū)域，離開時的速度為v，求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;

（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x=x1，位置時停下來，

a．求金屬棒在水平軌道上滑動過程中遁過導(dǎo)體棒的電荷量q；

b．通過計算，確定金屬棒在全部運動過程中感應(yīng)電流最大時的位置。

 

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如圖所示，一端封閉的兩條平行光滑長導(dǎo)軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段彎成半徑為的四分之一圓弧，圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差的水平面上。以弧形導(dǎo)軌的末端點O為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標(biāo)軸。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時間t均勻變化的磁場B（t），如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強度大小不隨時間變化，只沿x方向均勻變化的磁場B（x），如圖3所示；磁場B（t）和B（x）的方向均豎直向上。在圓弧導(dǎo)軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B（t）開始變化，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g。

（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；
（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開右段磁場B（x）區(qū)域，離開時的速度為v，求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x=x1，位置時停下來，
a．求金屬棒在水平軌道上滑動過程中遁過導(dǎo)體棒的電荷量q；
b．通過計算，確定金屬棒在全部運動過程中感應(yīng)電流最大時的位置。

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如圖所示，一端封閉的兩條平行光滑長導(dǎo)軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段彎成半徑為的四分之一圓弧，圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差的水平面上。以弧形導(dǎo)軌的末端點O為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標(biāo)軸。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時間t均勻變化的磁場B（t），如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強度大小不隨時間變化，只沿x方向均勻變化的磁場B（x），如圖3所示；磁場B（t）和B（x）的方向均豎直向上。在圓弧導(dǎo)軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B（t）開始變化，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g。

（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；

（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開右段磁場B（x）區(qū)域，離開時的速度為v，求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;

（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x=x1，位置時停下來，

a．求金屬棒在水平軌道上滑動過程中遁過導(dǎo)體棒的電荷量q；

b．通過計算，確定金屬棒在全部運動過程中感應(yīng)電流最大時的位置。

 

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如圖所示，一端封閉的兩條平行光滑長導(dǎo)軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段彎成半徑為的四分之一圓弧，圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差的水平面上。以弧形導(dǎo)軌的末端點O為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標(biāo)軸。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時間t均勻變化的磁場B（t），如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強度大小不隨時間變化，只沿x方向均勻變化的磁場B（x），如圖3所示；磁場B（t）和B（x）的方向均豎直向上。在圓弧導(dǎo)軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B（t）開始變化，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g。

（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；
（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開右段磁場B（x）區(qū)域，離開時的速度為v，求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x=x1，位置時停下來，
a．求金屬棒在水平軌道上滑動過程中遁過導(dǎo)體棒的電荷量q；
b．通過計算，確定金屬棒在全部運動過程中感應(yīng)電流最大時的位置。

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如圖1所示，一端封閉的兩條平行光滑長導(dǎo)軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段被彎成半徑為
L
2
的四分之一圓弧，圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差
L
2
的水平面上．以弧形導(dǎo)軌的末端點O為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標(biāo)軸．圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時間t均勻變化的磁場B（t），如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強度大小不隨時間變化，只沿x方向均勻變化的磁場B（x），如圖3所示；磁場B（t）和B（x）的方向均豎直向上．在圓弧導(dǎo)軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B（t）開始變化，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端．已知金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g．
（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；
（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開右段磁場B（x）區(qū)域，離開時的速度為v，求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x=x1位置時停下來，
a．求金屬棒在水平軌道上滑動過程中通過導(dǎo)體棒的電荷量q；
b．通過計算，確定金屬棒在全部運動過程中感應(yīng)電流最大時的位置．
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       說明：定出評分標(biāo)準(zhǔn)是為了盡可能在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下評定成績. 試題的參考解答是用來說明評分標(biāo)準(zhǔn)的. 考生如按其他方法或步驟解答，正確的，同樣給分；有錯的，根據(jù)錯誤的性質(zhì)，參照評分標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的規(guī)定評分.

一、二選擇題

1．B  2．C  3．A  4．C  5．A  6．CD  7．BD  8．BD  9．ABD

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    1,3,5
    10．（1） （3分）（3分）（3）S（2分），L（2分）
    文本框:  11．（1）還需毫安表（量程是1mA）、電源（電動勢為3V）、開關(guān)、導(dǎo)線.（2分）
           原理圖如右（2分）
           測量方法：讀出電壓表的讀數(shù)是U和毫安表的讀數(shù)是I，則電壓表的內(nèi)阻可表示為Rv=U/I（2分，其它方案正確同樣給分.）
       （2）不能，因為電壓表的內(nèi)阻太大，無法精確測量其電流值. （4分，只答“能”或“不能”均不能得分，理由充分或誤差分析清楚即可得分.）
           第12、13、14小題為選做題，考生從該3小題中選做2題。若考生全部作答，則以12、13兩題進(jìn)行評分.
    12．（1）ABCEG（6分，全對得6分，不全對的每對一項得1分，錯一項扣1分，錯2項扣3分，錯3項本題不得分，本題不得負(fù)分）
      
（2）①減少，5（每空1分）
           ②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減�。粍t氣體的壓強減小.（4分要有四個要點各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減��；氣體的壓強減小.）
    


    
 
    
  
  
    
   
    
    
    
    
    
      
（2）解：作出光路如圖
           由折射定律得（2分）
           
           所以r=30°（2分）
           由圖知
           則AB―AC=d?tan30°=d
           出射光線與入射光線間的距離是d（2分）
    14．（1）BCDGH（6分，全對得6分，不全對的每對一項得1分，錯一項扣1分，錯2項扣3分，錯3項本題不得分，本題不得負(fù)分）
       （2）①A、B相碰滿足動量守恒（1分）
           得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）
           ②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒（1分）
           得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，
           兩次碰撞損失的動能（2分）
           （1分）
    四、計算題
    15．解：（1） （2分）
       （2） （2分）
            （2分）
           U=IR（1分）
           由以上各式得v=2.5m/s（1分）
       （3）金屬棒加速度（1分）
           由牛頓定律（2分）
           
           由以上各式得P=0.25W（1分）
    16．解：（1）由牛頓運動定律：
           物塊放上小車后加速度：（1分）
           小車加速度：（2分）
           
           
           由得：t=2s（2分）
           兩小物塊放上小車2s后就一起運動.
           小車的最小長度 （1分）
           L=3m（1分）
       （2）物塊在前2s內(nèi)做加速度為a1的勻加速運動，后1s同小車一起做加速度為a3的勻加速運動，以系統(tǒng)為研究對象
           根據(jù)牛頓運動定律，由得
           （1分）
           物塊3s末的速度（1分）
           摩擦力對小物塊做的功  （2分）
           小車在3s內(nèi)的位移（2分）
           力F做的功  （1分）
    


    
 
    
  
  
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           （1分）
           在II區(qū)域的電磁場中運動滿足
           （2分）
           （1分）
           方向水平向右（1分）
           同理E2=2×103V/m方向水平向左.（1分）
       （2）根據(jù)對稱性，在區(qū)域III中只能存在勻強磁場，且滿足B3=B2=0.1T，方向垂直紙面向外. （2分）
           由于周期相等，所以在區(qū)域II中只能存在勻強電場，且方向必須與x軸平行，（2分）
           從B點運動至O點做類平拋運動，時間（1分）
           沿y軸方向的位移是L，則（1分）
           由牛頓第二定律qE­=ma（1分）
           代入數(shù)據(jù)解得E=2×103V/m（1分）
           根據(jù)對稱性電場方向如圖答所示.（1分）
     
    		
    
	
	
    
		
    


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