[题目]如图所示.将足够长的“ 形光滑平行双金属导轨固定于水平面上.其倾斜部分与水平面的夹角为θ=30°.处于垂直于斜轨道平面向上的匀强磁场区域Ⅱ中:水平轨道处于竖直向上的匀强磁场区域Ⅰ中.已知区域Ⅰ.Ⅱ内的磁感应强度大小相等.将两根质量均为m=0.2kg的金属棒ab与cd分别垂直于轨道放置在倾斜轨道和水平轨道上.使其与轨道接触良好.然后用轻绳通过定滑轮将棒ab与质� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，将足够长的“”形光滑平行双金属导轨固定于水平面上，其倾斜部分与水平面的夹角为θ=30°，处于垂直于斜轨道平面向上的匀强磁场区域Ⅱ中：水平轨道处于竖直向上的匀强磁场区域Ⅰ中，已知区域Ⅰ、Ⅱ内的磁感应强度大小相等。将两根质量均为m=0.2kg的金属棒ab与cd分别垂直于轨道放置在倾斜轨道和水平轨道上，使其与轨道接触良好，然后用轻绳通过定滑轮将棒ab与质量M=0.4kg的物体相连，cd棒在外力的作用下始终处于静止状态.现将杆ab由静止释放，当ab上滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为P=3W.取-l0m/s2，导轨的电阻不计但金属棒的电阻不可忽略。

（1）求ab上滑的最大加速度am：

（2）当ab达到稳定状态时，物体M下降了h=4m，求此过程中回路产生的焦耳热Q；

（3）当ab达到稳定状态时，释放杆cd，设杆cd不会滑上倾斜轨道，则经过足够长时间后，求杆cd受到的安培力F.

【答案】（1）5m/s2 （2）11.7J （3）0.75N

【解析】（1）刚释放时加速度最大：Mg-mgsinθ=（M+m)am.

解得：am=5m/s2.

（2）ab杆稳定时：Mg=mgsinθ+FA.

回路的电功率等于安培力的功率：P=FAvm.

解得：vm=1m/s.

对ab杆和M的系统，由功能关系：Mgh-mghsinθ=Q+(m+M) vm2.

求得回路的电热Q=11.7J.

（3）最终状态为ab杆和cd杆以相同的加速度运动，对系统有

Mg-mgsinθ=(2m+M)a.

对cd杆：F=ma.

解得：F=0.75N

练习册系列答案

A. 刚释放线框的瞬间，线框的加速度为

B. 细绳拉力的最小值为

C. 线框恰全部进入磁场时，产生的热量等于

D. 线框有一半进入磁场时与线框AD边刚进入磁场时BC两端的电压大小之比为3:4

【题目】如图所示，与水平面成37°的倾斜轨道AC，其延长线在D点与半圆轨道DF相切，全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内，整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场（C点在MN边界上）。一质量为0.4kg的带电小球沿轨道AC下滑，至C点时速度为，接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且恰好能通过F点，在F点速度vF=4 m/s，（不计空气阻力，g=10 m/s2，cos37°=0.8）求：

（1）小球带何种电荷？

（2）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。

（3）小球从F点飞出时磁场同时消失，小球离开F点后的运动轨迹与直线AC（或延长线）的交点为G（G点未标出），求G点到D点的距离。

【题目】如图所示，电源电动势E，内阻r不为零，且始终小于外电路的总电阻，当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三个小灯泡亮度相同，则

A. 当触头P向左移动时，A、C灯变亮，B灯变暗

B. 当触头P向左移动时，B、C灯变亮，A灯变暗

C. 当触头P向左移动时，电源的效率减小

D. 当触头P向左移动时，电源的输出功率减小

【题目】某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究做功与物体动能变化的关系，当地重力加速度为g。

(1)该小组成员用游标卡尺测得遮光条(如图乙所示)的宽度d=_____________cm，用天平测得滑块与遮光条的总质量为M、钩码的质量为m。

(2)实验前需要调节气垫导轨使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速v=_________m/s(结果保留两位有效数字).

(3)在本次实验中为了确保细线拉力所做的功与钩码重力做的功近似相等，则滑块与遮光条的总质量M与钩码的质量m间应满足_________，本实验中还需要测量的物理量是___________________________(用文字说明并用相应的字母表示)。

(4)本实验中可通过改变钩码的质量测得多组数据并作出-m图象来进行探究，则下列图象中符合真实实验情况的是__________________。

【题目】如下图所示，长为l的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球，在O点的正下方与O点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子；把小球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是( )

A. 小球的线速度不发生突变

B. 小球的角速度突然增大到原来的2倍

C. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍

D. 绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍

【题目】如图所示，边长为l的正方形线圈abcd的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场中的边界上，磁感应强度为B，现在线圈以OO′为轴，以角速度ω匀速转动，求：

(1) 线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量_______

(2) 线圈从图示位置转过60°的过程中电阻R上通过的电荷量_____

(3) 磁通量的最大变化率为__________

【题目】光滑地面上放一长木板，质量为M，木板上表面粗糙且左端放一木块m，如图所示，现用水平向右的恒力F拉木块，使它在木板上滑动且相对地面位移为s（木块没有滑下长木板）.在此过程中（）

A. 若只增大m，则拉力F做功不变

B. 若只增大m，则长木板末动能增大

C. 若只增大M，则小木块末动能不变

D. 若只增大F，则长木板末动能不变

【题目】自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为，负载两端电压的有效值为，且变压器是理想的，则和分别约为

A. 380V和5.3A B. 380V和9.1A C. 240V和5.3A D. 240V和9.1A

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