16.(1)设货物沿圆轨道下滑过程中克服摩擦力做的功为,对货物,由动能定理得:
2分
(2)当货物滑上木板A时,货物对木板的摩擦力
地面对木板A、B的最大静摩擦力
由于,
此时木板A、B静止不动。 2分
设货物滑到木板A右端时速度为,由动能定理:
得: 2分
当货物滑上木板B时,地面对木板A、B最大静摩擦力
由于,此时木反B开始滑动。 2分
设货物不会从木板B的右端滑落,二者刚好相对静止时的速度为
则对货物: 1分
对木板 1分
由以上两式可得: 2分
此过程中,
由于,所以货物最终未从木板B上滑了,且与其右端的距离为
15.解:(1)设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,粒子在电场中运动,由平抛运动规律及牛顿运动定律得
1分
qE=ma 1分
粒子到达O点时沿方向分速度为
粒子在磁场中的速度为 1分
由 1分
由几何关系得 1分
得 1分
(2)在磁场中运动的周期 1分
粒子在磁场中运动时间为 1分
14.(1)感应电动努为 1分
感应电流 2分
(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡,则有
BIL=Mg 1分
所以 2分
(3)导体棒移动30㎝的时间为 1分
根据焦耳定律,(或) 1分
根据能量守恒, 2分
电阻R上产生的热量 2分
13.解:(1)在D点,速度为,则有
由A运动到D点,机械能守恒
(2)由A运动到C点,机械能守恒
在C点,由向心力公式,得
由牛顿第三定律得压力为12N 1分
16.(16分)如图所示,某货场利用固定于地面的、半径R=1.8m的四分之一圆轨道将质量为m1=10 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,已知当货物由轨道顶端无初速滑下时,到达轨道底端的速度为5 m/s.为避免货物与地面发生撞击,在地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为=2 m,质量均为,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)
(1)求货物沿圆轨道下滑过程中克服摩擦力做的功
(2)通过计算判断货物是否会从木板B的右端滑落?若能,求货物滑离木板B右端时的速度;若不能,求货物最终停在B板上的位置.
[2010济南一模答案]
15.(12分)如图所示,在平面坐标系xoy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第I、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外.一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q(一2L,一L)点以速度沿轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,O)点射出磁场.不计粒子重力,求:
(1)电场强度与磁感应强度大小之比
(2)粒子在磁场与电场中运动时间之比
14.(12分)如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9的电阻.导轨cd段右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.50 T.一根质量为m=10 g,电阻r=0.1的导体棒ab垂直放在导轨上并与导轨接触良好.现用一平行于导轨的轻质细线将导体棒ab与一钩码相连,将重物从图示位置由静止释放.当导体棒ab到达cd时,钩码距地面的高度为h=0.3 m.已知导体棒ab进入磁场时恰做v=10 m/s的匀速直线运动,导轨电阻可忽略不计,取g=10 m/s2.求:
(1)导体棒ab在磁场中匀速运动时,闭合回路中产生的感应电流的大小
(2)挂在细线上的钩码的重力大小
(3)求导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻R上产生的热量
13.(8分)如图所示,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4 m,一半径很小、质量为m=0.2 kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点D,g取10 m/s2.求:
(1)小球最初离最低点C的高度;
(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小FN。
15.(1)0.82MeV ………………3分
(2)①据动量守恒定律: ………………3分
………………2分
② ………………2分
[2010济南一模]
12.(16分)
解:(1)由几何关系和运动合成知识可知:
粒子离开电场时的速度的大小
(2)根据类平抛运动的规律有:
联立,解得: ………………1分
(3)由几何关系得:
………………1分
粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为:
故能够从AC边垂直射出 ………………1分
设三角形区域内磁感应强度为B,根据向心力公式有:
解得: ………………1分