16.如圖所示.兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN.PQ相距為L.導軌平面與水平面夾角α.導軌上端跨接一定值電阻R.導軌電阻不計.整個裝置處于勻強磁場中.磁場方向垂直于軌道平面向上.長為L的金屬棒cd垂直于MN.PQ放置在導軌上.且與導軌保持良好接觸.金屬棒的質(zhì)量為m.電阻為r.重力加速度為g.現(xiàn)將金屬棒從緊靠NQ處由靜止釋放.當金屬棒沿導軌下滑距離為s時.速度達到最大值vm.求:(1)勻強磁場的磁感應強度大小,(2)金屬棒沿導軌下滑距離為s的過程中.電阻R上產(chǎn)生的電熱,(3)若將金屬棒下滑s的時刻記作t=0.假設(shè)此時磁感應強度B0為已知.從此時刻起.讓磁感應強度逐漸減小.可使金屬棒中不產(chǎn)生感應電流.請推導這種情況下磁感應強度B與時間t的關(guān)系式. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

第Ⅰ卷  選擇題(共31分)

一、單項選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分,每小題只有一個選項符合題意。

題號

1

2

3

4

5

答案

C

D

A

B

B

二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,有多個正確選項。全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分。

題號

6

7

8

9

答案

ACD

BD

CD

BD

第Ⅱ卷(非選擇題  共89分)

三、實驗題(22分)

10. (1)(4分)

(2)①見下圖(2分) ②T=(2分)  ③1.22~1.30(2分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. (1)    CD    (3分)

 

(2)(每小題3分)①R = 300-0.4F      ②600     ③不均勻

 

四、計算題:本題共5小題,共67分,

12.(12分)(1)λ=2m,  (2分)     (2分)

(2)S=4.5×4A=90cm (3分)     y=0(2分)

 

(3)(cm)  (3分)

13. (12分)

(1)因為

 所以w(3分)

       (2)                     (1分)

       又因,  ( 2分)

        所以                (2分)

           (2分)

                          (2分)

14.(12分)

甲同學的錯誤原因:認為物體速度為零時,一定處于平衡狀態(tài),或者認為偏角最大的是平衡位置。                                           (2分)

 乙同學的錯誤原因:將安培力表示導致F做功出錯。(2分)

正解如下:銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中,導線拉力不做功,如圖丙所示。

F做功為:

重力做功為:

由動能定理:,             (6分)

                              (2分)

15. (15分) 

(1) 油滴負電荷                              (2分)

    (2)油滴受三個力作用(見下圖),從P到O沿直線運動必為勻速運動,設(shè)油滴質(zhì)量為m:

 由平衡條件有         (1分)

     得    (2分)

(3)進入第一象限,電場力和重力相等,知油滴先作勻速直線運動,進入y≥h的區(qū)域后作勻速圓周運動,路徑如圖,最后從x軸上的N點離開第一象限.(2分)

由O→A勻速運動位移為知運動時間:

    (1分)

由幾何關(guān)系和圓周運動的周期關(guān)系式知由A→C的圓周運動時間為

                             (1分)

    由對稱性知從C→N的時間

在第一象限運動的總時間  (2分)

由在磁場中的勻速圓周運動,有      

   解得得到軌道半徑                           (1分)

    圖中的    (2分)

    即離開第一象限處(N點)的坐標為(4.0m,0)          (1分)

 

16.(16分)

(1)設(shè)勻強磁場的磁感應強度大小為B,則金屬棒最大速度時產(chǎn)生的電動勢                                   (1分)

回路中產(chǎn)生的感應電流                            (1分)

金屬棒棒所受安培力                                 (1分)

cd棒所受合外力為零時,下滑的速度達到最大,則

                                                       (1分)

由以上四式解得                                (1分)

(2)設(shè)電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q,整個電路產(chǎn)生的電熱為Q,則

                                          (3分)

                                                          (1分)

解得                                   (1分)

(3)金屬棒開始運動時的加速度大小為a,由牛頓第二定律有

                   解得                       (2分)

由磁通量不變                    (3分)

                                (1分)

 

 

 

 


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