題目列表(包括答案和解析)
如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌上平行放置兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路。已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R，其它電阻忽略不計(jì)，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦的滑行。開始時(shí)，導(dǎo)體棒cd靜止、ab有水平向右的初速度v0，兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸。求：
（1）開始時(shí)，導(dǎo)體棒ab中電流的大小和方向；
（2）從開始到導(dǎo)體棒cd達(dá)到最大速度的過程中，矩形回路產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）當(dāng)ab棒速度變?yōu)?sub>
v0時(shí)，cd棒加速度的大小。
（1）若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為K，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流的大小和方向。
（2）在上述（1）情況中，始終保持棒靜止，當(dāng)t=t1秒末時(shí)，需加的垂直于棒的水平拉力為多大？
（3）若從t=0時(shí)刻起，讓金屬棒ab以恒定速度v向左做勻速運(yùn)動(dòng)。要使棒ab到達(dá)ed之前棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化（寫出B與t的關(guān)系式）？
如圖所示，相距為L的兩根豎直的足夠長的光滑導(dǎo)軌MN、PQ，M、P之間接一阻值為R的定值電阻，金屬棒ab質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好．整個(gè)裝置處在方向垂直紙面向里水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計(jì)．現(xiàn)讓ab棒由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)ab棒速度為v；
如圖，固定于水平地面上接有阻值為R=0.50Ω的電阻的光滑金屬框架上放置一金屬棒ab，金屬框架寬度為L=1.0m，垂直于質(zhì)量為m=1.0kg的金屬棒ab施加一水平恒力F=1.0N，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大值時(shí)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.50J，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T，金屬棒的電阻為r=0.50Ω，不計(jì)其它電阻，求：選擇題。共40分，1－5題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)的得4分，選錯(cuò)或不答的得0分；6－10題，選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
C
B
AC
BC
AD
BD
BD
11．（9分）（1）
(3分) （2）2T0 (3分) （3）
（或
） (3分)
12．（11分）（1）電壓表V2 (3分) （2）電阻R3＝20Ω (4分) （3）E＝6V (4分)
13．（14分）設(shè)汽車所受阻力與車所受重力的比例系數(shù)為k，則空載時(shí)汽車所受阻力為：
f0 = km
當(dāng)汽車達(dá)到最大速度v0時(shí)，牽引力F0 = f0
可得汽車的額定功率P＝F0v0＝km0gv0……………………………………………………（4分）
同理，當(dāng)汽車載貨時(shí)：
P = k（m0＋m）gvm ………………………………………………………………………(4分)
解得：
……………………………………………………………………(4分)
14、（14分）他們的解法都不對(duì)。………………………………（4分）
設(shè)摩托車的加速時(shí)間為t，且正好用時(shí)t0＝3min追上汽車，則有：
……………………………………………………………（5分）
得 
…………………………………………………………………………（3分）
所以摩托車的最小加速度大小為 
m/s2 ……………………………（2分）
15．（15分）
⑴激光束a、b經(jīng)過玻璃磚的折射光路圖如圖所示：……………………………………（4分）
如圖，
得
…………………………………………………（2分）
激光束b，在O點(diǎn)有：
得
…………… ……………………（2分）
又 
得
激光束a，在C點(diǎn)有： 
得
在E點(diǎn) 
得
………………………………………（2分）
由
′，兩束光射出后應(yīng)平行，故不相交。
⑵在△CDO中，
在△CDE中，
在△EFO中，
……………………………（5分）
所以，光束a射出玻璃磚后與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為（
，0）
16．（15分）
⑴當(dāng)金屬棒ab和cd的速度相同時(shí)，對(duì)它們構(gòu)成的系統(tǒng)，
F=ma＋2ma …………………………………………………………………………（2分）
得加速度 
………………………………………………………………………（3分）
⑵當(dāng)金屬棒ab的速度是金屬棒cd的速度的2倍時(shí)，即 vab=2vcd
對(duì)金屬棒ab，由牛頓第二定律得
…………………………………………………………（3分）
得 
………………………………………………（3分）
⑶對(duì)系統(tǒng)，由動(dòng)量定理： 
………………………………………………（2分）
得： 
…………………………………………………………（2分）
17．（16分）
⑴如圖，電荷從A點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到x軸的C點(diǎn)的
過程：位移s＝AC＝
m
加速度 
＝
m/s2…（3分）
時(shí)間 
s ………………（2分）
⑵電荷到達(dá)C點(diǎn)的速度為
m/s ………………（2分）
速度方向與x軸正方向成45°角，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)
由 
得
m ………………………………………………（4分）
即電荷在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑為
m
⑶軌跡圓與x軸相交的弦長為
m，所以電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次進(jìn)入電場(chǎng)中，且速度方向與電場(chǎng)方向垂直，電荷在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中與x軸第三次相交時(shí)的位移方向角為45°，設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′，則：
間s=
得t′＝2×10－6s ………………………………………………………………（2分）
則s平=vt′=
m
m ……………………………………………………………（3分）
即電荷第三次到達(dá)x軸上的點(diǎn)的坐標(biāo)為（8，0）
18．（16分）
⑴小球與滑塊相互作用過程中沿水平方向動(dòng)量守恒：
…………………………………………………………（3分）
又因?yàn)橄到y(tǒng)機(jī)械能守恒：
…………………………………（3分）
得 
…………………………………………（2分）
⑵當(dāng)金屬小球通過A點(diǎn)時(shí)，沿導(dǎo)軌方向金屬小球與金屬滑塊具有共同速度v，沿A點(diǎn)切線方向的速度為v′，由動(dòng)量和能量守恒得
………………………………………………………………（2分）
………………………………………………（2分）
解得
……………………………………………………（2分）
由牛頓第二定律得
………………………………………………（2分）
即為對(duì)金屬塊的作用力大小為
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