题目内容

【题目】xy平面内,在y<0的区域存在垂直xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为Babcd为半径为R 的闭合圆形铝线圈,圆心的坐标为(0,0.5R),通有方向为abcda的恒定电流,线圈竖直放置,此时线圈恰好静止。重力加速度为g。下列能使线圈的加速度大小变为2g的是

A. 仅将磁感应强度大小改为3B

B. 仅将线圈以y轴为轴转90°

C. 仅将线圈以x轴为轴转180°

D. 仅将线圈向下移动至圆心位于原点

【答案】AC

【解析】由几何关系可知, ;开始时;当磁感应强度大小改为3BF=3BIL,则加速度,选项A正确;若仅将线圈以y轴为轴转90°,则所受的安培力变为零则加速度变为g,选项B错误;仅将线圈以x轴为轴转180°,则安培力大小不变方向变为向下则加速度为,选项C正确;仅将线圈向下移动至圆心位于原点,则安培力变为F=2BIR,则加速度变为,选项D错误,故选AC.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为R=2m,其轨道底端P距地面的高度为h=5m,P与右侧竖直墙的距离为L=1.8m,Q为圆弧轨道上的一点,它与圆心O的连线OQ与竖直方向的夹角为53°.现将一质量为m=100g、可视为质点的小球从Q点由静止释放,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)试求:

(1)小球运动到P点时对轨道的压力多大;

(2)若小球每次和竖直墙壁的碰撞均是弹性碰撞,则小球的最终落地点离右侧墙角B点的距离。(小球和地面碰撞后不再弹起)

【答案】(1) (2)

【解析】(1)小球由QP的过程由动能定理可得

P点小球所受的支持力为F,由牛顿第二定律有②,

联立①②两式解得F=1.8N,根据牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小为1.8N

(2)小球到达P点时速度的大小为v,由①可得v=4m/s④

若右侧无墙壁,则小球做平抛运动的时间

联立④⑤解得小球做平抛运动的射程x=vt=4cm

由弹性碰撞和镜面对称的规律可知,小球和左右两侧竖直墙壁各碰一次后,落到地面上,落点与B点相距

点睛本题考查了动能定理和平抛运动,圆周运动的综合应用,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力得来源是解决本题的关键。

型】解答
束】
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【题目】如图所示,相距L=0.5m的平行导轨MNS、PQT处在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,水平导轨处的磁场方向竖直向上,光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下,质量均为m=40g,电阻均为R=0.1Ω的导体棒ab、cd均垂直放置于导轨上,并与导轨接触良好,导轨电阻不计。质量为M=200g的物体C,用绝缘细线绕 过光滑的定滑轮分别与导体棒ab、cd相连接,细线沿导轨中心线且在导轨平面内,细线与滑轮质量不计,已知倾斜导轨与水平面的夹角θ=37°,水平导轨与ab棒间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度,水平导轨足够长,导体棒cd运动中始终不离开倾斜导轨,物体C由静止释放,当它达到最大速度时下落高度h=1m,试求这一运动过程中:():

(1)物体C能达到的最大速度

(2)系统产生的内能是多少?

(3)连接cd棒的细线对cd棒做的功是多少?

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