题目内容
【题目】如图所示,M1NlPlQl和M2N2P2Q2为在同一竖直面内足够长的金属导轨,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。导轨的M1Nl段与M2N2段相互平行,距离为L;PlQl段与P2Q2段也是平行的,距离为L/2。质量为m金属杆a、b垂直与导轨放置,一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b,另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连,绝缘轻线的水平部分与PlQl平行且足够长。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触,两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为R,重力加速度为g。
(1)若保持a固定。释放b,求b的最终速度的大小;
(2)若同时释放a、b,在释放a、b的同时对a施加一水平向左的恒力F=2mg,当重物c下降高度为h时,a达到最大速度,求:
①a的最大速度;
②才释放a、b到a达到最大速度的过程中,两杆与导轨构成的回来中产生的电能。
【答案】(1)(2)(i)(ii)
【解析】(1)当b的加速度为零时,速度最大,设此时速度为,则
电流
分别以b、c为研究对象,
联立解得
(2)i.在加速过程的任一时刻,设ab的加速度大小分别为、,电流为i,轻绳的拉力为T,分别以a、b、c为研究对象,根据牛顿第二定律
, ,
联立解得
设a达到最大速度时,b的速度为,由上式可知
当a的集散地为零时,速度达到最大:
根据法拉第电磁感应定律
联立解得,
ii.设重物下降的高度为h时,a的位移为,故
根据功能关系:
联立解得
【题型】解答题
【结束】
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【题目】下面说法种正确的是(____)
A. 所有晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质都相同
B. 足球充足气后很难压缩,是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
C. 自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D. 一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
E. 一定质量的理想气体保持体积不变,温度升高,单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多
【答案】CDE
【解析】单晶体具有各向异性,即单晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质不同。故A错误。足球充足气后很难压缩是由于足球内外有压强差的原因,与气体分子之间的作用力无关。故B错误。根据热力学第二定律知,自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性。故C正确;一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,由气态方程,知温度升高,内能增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,气体一定吸收热量,故D正确;一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能增大,则平均速率增大,单位时间内撞击单位面积上的分子数增多。故E正确。综上分析,CDE正确。