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15．如圖所示.電阻忽略不計的.兩根兩平行的光滑金屬導軌豎直放置.其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R.在水平虛線L1.L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B.磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg.電阻Ra=3Ω,導體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg.電阻Rb=6Ω.它們分別從圖中M.N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動.且都能勻速穿過磁場區(qū)域.當b 剛穿出磁場時a正好進入磁場.設重力加速度為g=10m/s2.求:(1)在整個過程中.a.b兩棒克服安培力分別做的功, 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示，電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R．在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B、磁場區(qū)域的高度為d=0.5m．導體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg，電阻Ra=3Ω；導體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg，電阻Rb=6Ω．它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當b剛穿出磁場時a正好進入磁場．設重力加速度為g=10m/s2．（不計a、b之間的作用，整個運動過程中a、b棒始終與金屬導軌接觸良好）求：
（1）在整個過程中a、b兩棒克服安培力分別做的功；
（2）a進入磁場的速度與b進入磁場的速度之比：
（3）分別求出M點和N點距虛線L1的高度．

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如圖所示，電阻忽略不計的、兩根兩平行的光滑金屬導軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R．在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d=0.5m．導體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，都能勻速穿過磁場區(qū)域，且當b 剛穿出磁場時a正好進入磁場．設重力加速度為g=10m/s2，不計a、b棒之間的相互作用．導體棒始終與導軌垂直且與導軌接觸良好．求：
（1）在整個過程中，a、b兩棒分別克服安培力所做的功；
（2）導體棒a從圖中M處到進入磁場的時間；
（3）M點和N點距L1的高度．

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精英家教網(wǎng)如圖所示，電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導軌豎直放置，其上端接一阻值R=3Ω的定值電阻．在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d=0.5m．導體桿a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=6Ω；導體桿b的質(zhì)量mb=0.6kg、電阻Rb=3Ω，它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當a桿剛穿出磁場時b桿正好進入磁場．重力加速度為g=10m/s2．（不計a、b之間的作用）求：
（1）在整個過程中，a、b兩桿完全穿出磁場區(qū)克服安培力分別做的功；
（2）設a、b桿在磁場中的運動速率分別為va和vb，則
vavb
的值為多少？
（3）M點和N點距水平虛線L1的高度．

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如圖所示，電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R。在水平虛線間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d=0.5 m。導體棒a的質(zhì)量＝0. 2 kg，電阻=3Ω；導體棒b的質(zhì)量＝0. 1 kg、電阻= 6Ω，它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當b剛穿出磁場時a正好進入磁場。設重力加速度為。（不計a、b之間的作用）求：

（1）在整個過程中，a、b兩棒克服安培力分別做的功；

（2）M點和N點距的高度。

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如圖所示，電阻忽略不計的、兩根兩平行的光滑金屬導軌豎直放置，其上端接一阻值為３Ω的定值電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d=0.5m。導體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當b 剛穿出磁場時a正好進入磁場.設重力加速度為g=10m/s2。（不計a、b之間的作用）求：

（1）在整個過程中，a、b兩棒克服安培力分別做的功；

（2）M點和N點距L1的高度。

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一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分．

題號

1

2

3

4

5

答案

B

C

A

B

A

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共計16分。

題號

6

7

8

9

答案

AC

BD

AC

ACD

三、填空題：本題共2小題，共18分．

10．（1）   （ 2分 ）              a＝     （ 2分 ）

（2）h     （ 2分 ）            μ＝         （ 2分 ）

 

11．（1）外接（1分）   分壓式（1分）

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      2. 
   
      
    
    
      
    
         （3）連接電路如圖所示（3分）；
      左（1分）若其他接法正確，同樣給分
         （4）大于（1分）
       
      四．論述計算題：共71分
       
      12．（1）設AC=h、電場力為FQ，根據(jù)牛頓第二定律得：
      FQ+mg=ma…………①             
(1分 )
      第一次拋出時，h= …②     (1分 )
      第二次拋出時，h=……③    (1分 )
      由②、③兩式得a=4g…………④      (1分 )
      所以，F(xiàn)Q：G=3:1  
…………⑤       (1分 )
      （2）第一次拋出打在C點的豎直分速度y1=a()…………⑥ (1分 )
      第二次拋出打在C點的豎直分速度y2=g()…………⑦ (1分 )
      第一次拋出打在C點的速度1=…………⑧ (1分 )
      第二次拋出打在C點的速度2=…………⑨ (1分 )
      所以，1：2=2：1…………⑩ (1分 )
       
       
      13. （1）  （2分）      （1分）
            （2分）        （1分）
               
方向斜向右下方，與豎直方向夾角為（1分）
        （2） （2分） （1分）
               （2分）    （1分）
             由牛頓第三定律，小球對圓環(huán)的壓力為，方向向下  （1分）
      （3）進一步計算發(fā)現(xiàn)小球第一次回到A點時動能為，這與靜電力做功與路徑無關矛盾，出現(xiàn)問題的原因是：這種方向是平行直線但大小不等的電場是不存在的        （2分）
       
      14．（1）將F沿水平方向、豎直方向分解。
      冰塊受的支持力F=mg+Fsin37,(2分)
                
摩檫力F=μF (2分)
         在前一階段，對冰塊由動能定理得
?(Fcos37+ F)x=  m v-m v(3分)
               
聯(lián)立以上各式，并將x=4.00m等數(shù)據(jù)代入，解出v=1.00m/s    (2分)
                 
（2）冰塊做類平拋運動，沿x軸方向
                   
x= vt=10.0m     (2分)
                   
沿y軸方向,由牛頓第二定律：a=,y=at    (2分)
                   
聯(lián)立解得y=52.1m＞5m,故冰塊碰不到儀器室。    (2分) 
       
      15．(1)    Wa=magd
=1.0J                     
2分
      Wb=mbgd
=0.5J                     
2分
      （2）b在磁場中勻速運動時：速度為,總電阻R1=7.5Ω
       b中的電流               
① 2分
       由以上各式得：        ②1分
       同理，a棒：           ③ 1分
       由以上各式得，              
④1分
                                 
⑤1分
                                    
⑥1分
                                   ⑦ 1分
                                         ⑧1分
             由④⑤⑥⑦⑧得 
      Ha=                             
⑨ 1分
      Hb=m                             
⑩  1分
      16．(1)磁場中帶電粒子在洛侖茲力作用下做圓周運動，故有
             qVB=mv2/r，①                                 …………………… (1分)  ．
      同時有T=2πr/v=2πm/qB   ②                     
 …………………… (1分)    ．
      粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識知，‘    ‘
          Xc=一(r+rcos45 0)=―(2+√2)mv/2qB，③               
……………………(2分)       
      故，c點坐標為(― (2 + √2)mv/2qB，0 )。④                 
……………………(1分)
      (2)設粒子從A到C的時間為t1，由題意知    
            t1=5T/8=5πm/4qB        ⑤                      
……………………(1分)
      設粒子從進入電場到返回C的時間為t2，其在電場中做勻變速運動，由牛頓第二定律和運動
      學知識，有 
            qE=ma       ⑥   
        及  2Vc=at2，    ⑦    ．
      聯(lián)立⑥⑦解得t2 = 2mv0/qE       ⑧                      
…………………… (1分)．    
       
       
       
       
       
       
       
       
       
        設粒子再次進入磁場后：在磁場中運動的時間為t3，由題意知    ．
        
t3 =T/4 =πm/2qB    ⑨                           
……………………(1分)  
        故而，設粒子從A點到第三次穿越x軸的時間為  

               
t=t1+t2+t3 = 7πm/4qB
+ 2mv0/qE    
⑩        ……………………(1分)．
       (3)粒子從第三次過x軸到第4次過X軸的過程是在電場中做類似平拋的運動，即沿著v0
        的方向(設為X’軸)做勻速運動，即
          X’=V0t     …①    
          vx'=V0……②                                    
……………………(1分)    
        沿著qE的方向(設為y’軸)做初速為0的勻變速運動，即
          y'= qEt2 / 2m        …③ 
          Vy'= qEt/m  ……④；                             
……………………(1分)  

      設離子第四次穿越X軸時速度的大小為V，速度方向與電場方向的夾角為α．由圖中幾何關系知  
          y'/x'=cos 450。……⑤，                        
……………………(1分)    
             V=√（v02+vy'2（）……⑥                        
……………………(1分)    
             tanα=v0/vy'  ……⑦                           
……………………(1分)      
      綜合上述①②③④⑤⑥⑦得
        v=√5 v0……⑧                                    
……………………(1分)    
        α=arctan0.5…⑨                                  
……………………(1分)