Question

【題目】如圖所示，一根足夠長的粗金屬棒MN固定放置，它的M端連一個定值電阻R，定值電阻的另一端連接在金屬軸O上，另外一根長為l的金屬棒ab，a端與軸O相連，b端與MN棒上的一點接觸，此時ab與MN間的夾角為。空間存在著方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。現使ab棒以O為軸逆時針勻速轉動半周，角速度大小為ω，轉動過程中與MN棒接觸良好，兩金屬棒及導線的電阻都可忽略不計。

（1）求出電阻R中有電流存在的時間；

（2）求出這段時間內流過電阻R的總電量；

（3）寫出這段時間內電阻R兩端的電壓隨時間變化的關系式。

【答案】（1）

（2）

（3）

【解析】

試題分析：（1）當金屬桿轉動900時，電阻R上有電流，故時間為：；

（2）流過電阻R的總電量 ；

（3）當導體棒轉過角度時，由正弦定理，有，又，得

考點：法拉第電磁感應定律

【題型】解答題
【結束】
18

【題目】如圖甲所示,物塊A、B的質量分別是mA=4.0kg和mB=3.0kg。用輕彈簧拴接,放在光滑的水平地面上,物塊B右側與豎直墻相接觸。另有一物塊C從t=0時以一定速度向右運動,在t=4s時與物塊A相碰,并立即與A粘在一起不再分開,物塊C的v-t圖像如圖乙所示。求:

(1)物塊C的質量 m C;

(2)從物塊 C與 A相碰到 B離開墻的運動過程中彈簧對A物體的沖量大小。

(3) B離開墻后的運動過程中彈簧具有的最大彈性勢能？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】解：（1）由圖知,C與A碰前速度為，碰后速度為,C與A碰撞過程動量守恒，以C的初速度反方向為正方向，

由動量守恒定律得：

計算得出：

(2) 12s時B離開墻壁,此時B速度為零

A、C速度相等時，

從物塊C與A相碰到B離開墻的運動過程中，A、C兩物體的動量變化為

從物塊C與A相碰到B離開墻的運動過程中彈簧對A物體的沖量大小為

代入數據得

(3) 12s末B離開墻壁之后，A、B、C及彈簧組成的系統動量和機械能守恒，且當AC與B速度相等時彈簧彈性勢能最大，根據動量守恒定律，有:

根據機械能守恒定律,有:

計算得出