題目列表(包括答案和解析)
(2013·天津河西二模,12題)(20分)如圖所示(俯視)MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌。兩導(dǎo)軌間距為L=0.2 m,有一個(gè)方向垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Bl=5.0 T。導(dǎo)軌上NQ之間接一電阻R1=0.40 Ω,阻值為R2=0.10 Ω的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。兩導(dǎo)軌右端通過(guò)金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極相連。電容器C緊靠準(zhǔn)直裝置b,b緊挨著帶小孔a(只能容一個(gè)拉子通過(guò))的固定絕緣彈性圓筒。圓筒壁光滑,筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,O是圓筒的圓心,圓筒的內(nèi)半徑r=0.40 m。
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(1)用一個(gè)方向平行于MN水平向左且功率恒定為P=80 W的外力F拉金屬桿,使桿從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)。已知桿受到的摩擦阻力大小恒為Ff=6 N,求:當(dāng)金屬桿最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿的速度大小及電阻R1消耗的電功率?
(2)當(dāng)金屬桿處于(1)問(wèn)中的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),電容器C內(nèi)緊靠極板的D處的一個(gè)帶正電的粒子經(jīng)C加速、b準(zhǔn)直后從a孔垂直磁場(chǎng)B2并正對(duì)著圓心O進(jìn)入筒中,該帶電粒子與圓筒壁碰撞四次后恰好又從小孔a射出圓筒。已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時(shí)電量和能量都不損失,不計(jì)粒子的初速度、重力和空氣阻力,粒子的荷質(zhì)比
,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2多大(結(jié)果允許含有三角函數(shù)式)?
(09年江西重點(diǎn)中學(xué)一模)(10分)如圖所示,MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌,它們的間距相等,均為L(zhǎng)=30cm.長(zhǎng)為3L、電阻為R=0.3
的金屬棒可緊貼四導(dǎo)軌,沿導(dǎo)軌方向無(wú)摩擦的運(yùn)動(dòng).在導(dǎo)軌MN、PQ的左端連接有阻值為Ro=0.1
的電阻,在金屬導(dǎo)軌FI、HJ的右端連接有一對(duì)水平放置、間距為d=18 m的平行金屬板.除該金屬板外,整套裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0.4T.用~適當(dāng)?shù)睦κ菇饘侔粢运俾蕍=5m/s向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬板間一帶電微粒恰好懸浮在兩板的正中央.取g=l0m/s2,求:
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(1)帶電微粒的比荷:
(2)為維持金屬棒的勻速運(yùn)動(dòng),加在金屬棒上的拉力的功率.
(08年江西兩校聯(lián)考)(12分)為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(設(shè)μ為定值),設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn):
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第一步:如圖所示,將彈簧的一端固定在豎直墻上,使滑塊緊靠彈簧將其壓縮,松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止;測(cè)得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
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根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_______。
第二步:為了測(cè)出彈簧的勁度系數(shù),將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端,彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為△L,滑塊質(zhì)量為m,則彈簧的勁度系數(shù)k =______。用測(cè)得的物理量d,s,△L表示的滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______(彈簧彈性勢(shì)能Ep =
kx2,k為勁度系數(shù),x為形變量)
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