(2)在0-0.5s時間內金屬棒的加速度a的大小, 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)




(1)磁感應強度B的大。
(2)在0~0.5s時間內金屬棒的加速度a的大;
(3)若在0~0.3s時間內電阻R產生的熱量為0.15J,則在這段時間內電動機做的功。

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如圖所示,兩條平行的金屬導軌相距L=lm,水平部分處在豎直向下的勻強磁場B1中,傾斜部分與水平方向的夾角為37°,處于垂直于斜面的勻強磁場B2中,兩部分磁場的大小均為0.5T.金屬棒MN和PQ的質量均為m=0.2kg,電阻分別為RMN=0.5Ω和RPQ=1.5Ω.MN置于水平導軌上,與水平導軌間的動摩擦因數μ=0.5,PQ置于光滑的傾斜導軌上,兩根金屬棒均與導軌垂直且接觸良好.從t=0時刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動,PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止狀態.不計導軌的電阻,水平導軌足夠長,MN始終在水平導軌上運動.求:
(1)t=5s時,PQ消耗的電功率;
(2)t=0~2.0s時間內通過PQ棒的電荷量;
(3)規定圖示F1、F2方向作為力的正方向,分別求出F1、F2隨時間t變化的函數關系;
(4)若改變F1的作用規律,使MN棒的運動速度v與位移s滿足關系:v=0.4s,PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上.求MN棒從靜止開始到s=5m的過程中,F1所做的功.

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如圖,MN、PQ為固定在同一豎直平面內的兩根水平導軌,兩導軌相距d=10cm,導軌電阻不計.ab、ef為兩根金屬棒,ab的電阻R1=0.4Ω,質量m1=1kg,ef的電阻R2=0.6Ω,質量m2=2kg.金屬棒ab豎直立于兩導軌間,可沿著導軌在水平方向平動.金屬棒ef下端用鉸鏈與導軌PQ鏈接,可在兩導軌間轉動,ef的上端與導軌MN的下表面搭接,金屬棒ef與導軌成60°角.兩棒與導軌保持良好接觸,不計各處摩擦.整個裝置處在磁感應強度B=1T、方向垂直于導軌的水平磁場中.t=0時起,給金屬棒ab施加一水平向左的力F1,使金屬棒ab向左運動,同時給金屬棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2(F2在圖示豎直平面內),F2隨時間的變化滿足:F2=(0.01t+5)N,在金屬棒ab向左運動的過程中,金屬棒ef與導軌MN保持搭接但恰好無壓力.重力加速度g取10m/s2.試求:
(1)金屬棒ab的速度隨時間變化的關系式,并說明其運動性質.
(2)在0~5s內,通過金屬棒ab的電量.
(3)第5s末,F1的瞬時功率.

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如圖(a)所示,兩根足夠長的水平平行金屬導軌相距為L=0.5 m,其右端通過導線連接阻值R=0.6Ω的電阻,導軌電阻不計,一根質量為m=0.2 kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,金屬棒與導軌間的動摩擦因數m=0.5。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,取g=10m/s2。若所加磁場的磁感應強度大小恒為B,通過小電動機對金屬棒施加水平向左的牽引力,使金屬棒沿導軌向左做勻加速直線運動,經過0.5s電動機的輸出功率達到P=10W,此后電動機功率保持不變。金屬棒運動的v~t圖像如圖(b)所示,試求:

(1)磁感應強度B的大小;
(2)在0~0.5s時間內金屬棒的加速度a的大;
(3)在0~0.5s時間內電動機牽引力F與時間t的關系;
(4)若在0~0.3s時間內電阻R產生的熱量為0.15J,則在這段時間內電動機做的功。

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如圖(a)所示,兩根足夠長的水平平行金屬導軌相距為L=0.5 m,其右端通過導線連接阻值R=0.6Ω的電阻,導軌電阻不計,一根質量為m=0.2 kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,金屬棒與導軌間的動摩擦因數m=0.5。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,取g=10m/s2。若所加磁場的磁感應強度大小恒為B,通過小電動機對金屬棒施加水平向左的牽引力,使金屬棒沿導軌向左做勻加速直線運動,經過0.5s電動機的輸出功率達到P=10W,此后電動機功率保持不變。金屬棒運動的v~t圖像如圖(b)所示,試求:

(1)磁感應強度B的大小;

(2)在0~0.5s時間內金屬棒的加速度a的大;

(3)在0~0.5s時間內電動機牽引力F與時間t的關系;

(4)若在0~0.3s時間內電阻R產生的熱量為0.15J,則在這段時間內電動機做的功。

 

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一、單項選擇題(20分)

題號

1

2

3

4

5

答案

B

D

D

D

C

二、多項選擇題(30分)

題號

6

7

8

9

10

11

答案

CD

AD

ABD

AD

AB

CD

三、填空題(40分,每空2.5分)

12、變大、變大        13、30、1           14、v、3v             15、24d/7、4┱3

16、3┱2、1┱1        17、變大、變大      18、60°、4/3      19、9000、160

四、計算題(60分)

20、(10分)

(1)正確。                                                        (2分)

ab桿在正中間時,外電阻最大,Rm=0.15,r=0.1,            (1分)

                                     (1分)

                           (2分)

(2)錯誤。                                                        (2分)

線框MNPQ的電功率P就是電源輸出功率,當Rr時,P最大,而ab桿在正中間位置的兩側某處,均有Rr。

所以,線框MNPQ的電功率P先變大、后變小、再變大、再變小。    (2分)

 

21、(12分)

(1)P1P0hP0h  h2cm,∴L6cm。                   (2分)

(2)P178cmHg,P280cmHg,L2(8+2+2)cm12cm。          (1分)

,即:  ∴T2=420K                 (4分)

(3)當AB管中水銀柱上表面恰好上升到管口時,高度差最大。L328cm。 (1分)

等壓變化,,即:,∴T3=980K                  (4分)

 

22、(12分)

解:(1)                  (1分)

,                                           (1分)

                       (2分)

(2),        (2分)

,              (2分)

                              (1分)

(3) (1分), (1分),    (1分)

23、(12分)

(1)B處繩被拉直時,繩與桿夾角=45°,

,,                 (2分)

                                     (2分)

(2)此時,B繩拉力為TB=2mg,A繩拉力不變,

,                   (2分)

                                        (2分)

(3)小球在最高位置運動時,,=60°,

,得:                  (1分)

                      (1分)

                                      (2分)

24、(14分)

(1)當時,棒勻速運動,,

     ∴                         (4分)

(2)        代入數據,得:         (3分)

(3)           ∴                                (3分)

(4)                        (1分)

,                                 (1分)

                        (2分)

 


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