題目列表(包括答案和解析)
設(shè)在討論的空間范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),B的方向垂直于紙面向里,如圖15所示,在紙平面上有一長(zhǎng)為h的光滑絕緣空心細(xì)管MN,管的M端內(nèi)有一帶正電的小球P1,在紙平面上N端的正右前方2h處有一個(gè)不帶電的小球P2,開始時(shí)P1相對(duì)管靜止,管向運(yùn)動(dòng),小球P2在紙平面上沿著以于MN延長(zhǎng)線方向成角的速度
運(yùn)動(dòng),設(shè)管的質(zhì)量遠(yuǎn)大于P1的質(zhì)量,P1在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)對(duì)管的運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略。
已知P1離開的管的N端時(shí)相對(duì)紙面的速度大小恰好為,且在離開管后最終能與P2相碰,試求:(1)P1的比荷
(2)和
的比值
設(shè)在討論的空間范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),B的方向垂直于紙面向里,如圖15所示,在紙平面上有一長(zhǎng)為h的光滑絕緣空心細(xì)管MN,管的M端內(nèi)有一帶正電的小球P1,在紙平面上N端的正右前方2h處有一個(gè)不帶電的小球P2,開始時(shí)P1相對(duì)管靜止,管向運(yùn)動(dòng),小球P2在紙平面上沿著以于MN延長(zhǎng)線方向成角的速度
運(yùn)動(dòng),設(shè)管的質(zhì)量遠(yuǎn)大于P1的質(zhì)量,P1在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)對(duì)管的運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略。
已知P1離開的管的N端時(shí)相對(duì)紙面的速度大小恰好為,且在離開管后最終能與P2相碰,試求:(1)P1的比荷
(2)和
的比值
在光滑的直角坐標(biāo)系xOy水平面的第一象限內(nèi)分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B、方向垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在xOy平面內(nèi)放置一單匝矩形導(dǎo)線框abcd,線框邊長(zhǎng)ab = L、ad = 2L,電阻為R,質(zhì)量為m。t = 0時(shí),bc邊與Oy軸重合,線框以初速度υ0沿x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng),不計(jì)空氣阻力。
(1)求cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),c、d間的電勢(shì)差U;
(2)試討論求線框最終速度大小及對(duì)應(yīng)的初速度υ0的范圍;
(3)求線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q大。
【猜題理由】電磁感應(yīng)問題是近年江蘇高考的必考的內(nèi)容,往年高考中沒有同時(shí)考查瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),2010年高考很可能以討論運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、微積分等難度設(shè)置高門檻作為壓軸題,以法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、動(dòng)量定理為規(guī)律命題。
1. BCD 2. BC 3.D 4.A 5. C
6. AD 7.C 8. CD 9. AB 10.BC
11.(1)CD(2)指零 指零 指零 左偏
12. 電極A與導(dǎo)電紙接觸不良
13. 解:(1)小球速度最大時(shí),棒對(duì)它的彈力垂直于棒向下,受力分析如圖,沿桿方向,,垂直桿方向:
,
聯(lián)立以上各式,得
所以:
(2)小球C從斜置的絕緣棒上由靜止開始運(yùn)動(dòng),必須滿足條件,而
即
,所以
14. 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律,根據(jù)庫侖定律
,
,解得
(2)當(dāng)A球受到的合力為零即加速度為零時(shí),動(dòng)能最大,設(shè)此時(shí)A球與B點(diǎn)間的距離為R,則,解得
。
15. 解:(1)、(2)如圖所示,設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是,對(duì)軌道的壓力大小為
,則對(duì)于小球由A
C的過程中,應(yīng)用動(dòng)能定理列出:
-0,在C點(diǎn)的園軌道徑向應(yīng)用牛頓第二定律,有
,解得
(3)如圖所示,設(shè)小球初始位置應(yīng)在離B點(diǎn)xm的點(diǎn),對(duì)小球由
D的過程應(yīng)用動(dòng)能定理,有:
,在D點(diǎn)的圓軌道徑向應(yīng)用牛頓第二定律,有
,解得
16. 解:(1)F1為P1參與的運(yùn)動(dòng)而受到指向N端的洛倫茲力,其值為:(其中
,為
的電量),
對(duì)應(yīng)有指向N端的加速度:
(其中m為
的質(zhì)量)
在管中運(yùn)動(dòng)會(huì)使它受到另一個(gè)向左的洛倫茲力,此力與管壁對(duì)
向右的力所抵消,
到達(dá)N端時(shí)具有沿管長(zhǎng)方向的速度:
所以,對(duì)紙平面的速度大小為:
又因?yàn)?sub>,故:
即:
所以的比荷為:
(2)從M端到N端經(jīng)歷的時(shí)間為:
離開管后將在紙平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑與周期分別為:
經(jīng)t1時(shí)間已隨管朝正右方向運(yùn)動(dòng):
的距離
所以離開N端的位置恰好為
的初始位置
經(jīng)時(shí)間t1已知運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置S2走過的路程為
只能與
相碰在圖中的S處,相遇時(shí)刻必為
且要求在這段時(shí)間內(nèi)恰好走過2R的路程,因此有
即得:
所以:
17. 解:……①
由于重力和電場(chǎng)力平衡,電粒子在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng),小球平拋且碰時(shí)動(dòng)量守恒,根據(jù)條件,碰后反向
……①
另有……②
解得……③
對(duì)平拋:
解得
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