20080602
22.(18分) (1)ABD; (2)① 甲, ②150Ω ③E= .
評分標(biāo)準(zhǔn):本題共18分.(1)問6分,選對但不全,每選一個給2分,有選錯或不選得0分;(2)問共12分,①4分,②4分,③4分.
23.(15分)解:(1)(0~2)s內(nèi)物體做勻減速直線運動,設(shè)加速度為a1,則有:
-(F+f )= m a1
(2~4)s內(nèi)物體做勻加速直線運動,設(shè)加速度為a2,則有:a2=1m/s2
F―f = m a2
又f=μmg
所以解得,μ=0.2
(8分)
(2)由F―f = m a2 得
F= m a2 +f= m a2+μmg =150N (7分)
24.13、(20分)(1)ab棒做勻速直線運動,說明它受到的安培力與滑動摩擦力是一對平衡力,故有 := 所以:(4分)
即:(3分)
(3分)
當(dāng)ab棒勻速運動時,說明它所受到的安培力不變,也就是回路的感應(yīng)電動勢不變,此時cd棒也在做勻速運動,它受到的外力等于它受到的安培力和滑動摩擦力之和,由于ab棒和cd棒中的電流相同,長度相同,在同一磁場中,它們受到的安培力大小相等,方向相反,
所以:
作用在cd上的拉力F的功率為P,(2分)
(2)當(dāng)cd棒突然停止運動,而ab棒做切割磁感線的運動,所產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中受到安培力(方向與剛才相反)和滑動摩擦力的共同作用使ab棒做減速運動,直到停止,此過程是一個加速度減小的減速運動,令△S是ab棒運動時掃過的面積,是與此面積相對應(yīng)ab棒滑動的距離.
則:
所以:
(4分)
此過程中克服摩擦力的功為 :
由能量守恒可知兩金屬棒上消耗的電能共為:
(4分)
25.(20分)解析:(1)點電荷 a 以水平向右的初速度v沿水平面進(jìn)入勻強磁場恰好不脫離水平面。此時水平面對點電荷 a沒有支持力,點電荷 a所受的重力和洛倫茲力相等。有:mg=qvB
B=mg/qv
(5分)
(2)點電荷 a 以水平向右的初速度v沿水平面進(jìn)入勻強磁場恰好不脫離水平面, 以速度v沿水平面做勻速直線運動,進(jìn)入勻強電場,也恰好不脫離水平面,此時水平面對點電 荷 a沒有支持力,點電荷 a所受的重力和電場力相等。有:mg=qE
E=mg/q
(5分)
(3)點電荷a進(jìn)入勻強電場后與小球b正碰并粘在一起,帶正電電量為 q ,設(shè)共同速度為v1 ,由動量守恒定律得:
點電荷 a和小球一起恰好能繞懸掛點O在勻強電場中做豎直面內(nèi)的圓周運動。它們通過最高點時,細(xì)線不受拉力作用。點電荷 a和小球受重力和電場力,設(shè)此時它們的速度為v2 ,由向心力公式得
(3分)
小球從最低點到最高點的過程中,由動能定理得