如图所示,足够长的金属导轨ABC和FED,二者相互平行且相距为L,其中AB、FE是光滑弧形

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-21
(17分)如图所示,光滑导轨abc与fed相距l=0.1m,其中ab、fe段是倾角θ=60°的直轨道,bc、ed段是半径r=0

见试题分析 试题分析:(1)设杆滑到be处时速度为v 1 ,由题意知此时杆匀速下滑,有: ① ② ③由能量守恒:

设杆滑到cd处时速度为v 2 ,杆受到轨道支持力为F′,由动能定理有: ⑤cd处: ⑥由牛顿第三定律: ⑦联解①②③④⑤⑥⑦并代入数据得:F′=25N ⑧Q=8.5J ⑨(2)杆滑上木板后,杆与木板在相互间摩擦力作用下运动,设经过时间t共同运动,则:对杆: ⑩ ?对木板: ? ?共同运动时: ? ?联解⑩?????并代入数据得:s=1.5m ?评分参考意见:本题满分17分,其中④式2分,①②③⑤⑥⑦⑧⑨⑩??????式各1分;若有其他合理解法且答案正确,可同样给分。

(1)设杆滑到be处时速度为v1,由题意知此时杆匀速下滑,有: BlI-mgsinθ=0…① E=Blv1…② I=ER…③由①②③联立得:v1=mgRsinθB2l2=1×10×1×sin60°(105)2×0.12m/s=3m/s…④由能量守恒: mgh=12mv12+Q…⑤则得:Q=mgh-12mv21=1×10×1-12×1×(3)2=8.5J…⑥设杆滑到cd处时速度为v2,杆受到轨道支持力为F′,由动能定理有: mg?r(1?cosθ)=12mv22?12mv12…⑦cd处:F′?mg=mv22r…⑧由牛顿第三定律:F=F′…⑨联解④⑦⑧⑨得:F′=2mg(1-cosθ)+mv21r=2×1×10×(2-cos60°)-1×(3)20.6=25(N)…⑩(2)由⑦得:v2=v21+2gr(1?cos60°)=(3)2+2×10×0.6×(1?cos60°)m/s=3m/s杆滑上木板后,杆与木板在相互间摩擦力作用下运动,设经过时间t共同运动,则:对杆:μmg=ma,a=μg=0.2×10=2(m/s2)…(11)对木板:μmg=Ma′,a′=μmgM=0.2×1×102=1(m/s2)…(12)共同运动时有:v2-at=a′t…(13)则得:t=v2a+a′=32+1s=1s…(14)此过程杆的位移 x=v2t?12at2=3×1-12×2×12=2(m)…(15)木板的位移 x′=12a′t2=12×1×12=0.5m…(16)则有木板最小长度s=x-x′=2m-0.5m=1.5m…(17)答:(1)杆运动到cd时对轨道的压力F大小为25N,杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q为8.5J;(2)要使杆不从木板上掉下的木板最小长度s为1.5m.



  • 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨ef和gh水平放置且相距L,在其左端各...
    答:解答:解:(1)匀速时,拉力与安培力平衡,F=BIL得:I=3mgBL 方向:a→b 或d→c(2)设匀速运动时金属棒ab的速度为v,产生的感应电动势为E,则:E=BLv回路电流I=E2R联立得:v=23mgRB2L2(3)设杆cd平衡时,和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,如图杆受到重力、弹力、安培力三力平衡,则...
  • 如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角,其中MN与PQ平行...
    答:A、金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动,不是匀变速直线运动,平均速度不等于12v,而是大于12v,故A错误.B、金属棒受到的安培力F安=BIL=BL?ER=BL?BLvR=B2L2vR,由牛顿第二定律得:mgsinθ-F安=ma,则加速度:a=mgsinθ?F安m=gsinθ-B2L2vmR,故B正确;C、金属棒向下做加速运动...
  • 如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为...
    答:当安培力与重力的分力相等时做匀速运动,因此当ab棒刚进入磁场时加速度最大,由牛顿第二定律得:F′-G 1 =ma,解得:a=18m/s 2 ,方向平行于斜面向上;答:(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度为0.75m/s;(2)ab棒运动过程中的最大加速度大小为18m/s 2 ,方向沿导轨斜面向上.
  • ...如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc,相距为L;另外两根...
    答:(1)时间t0内MN杆上升的距离为h=12at20①此段时间内MN、EF与导轨形成的回路内,磁通量的该变量为△?=BLh②产生的平均感应电动势为E=△?t0③产生的平均电流为.I=E2R④流过MN杆的电量q=.It0⑤由①②③④⑤解得:q=BLat024R(2)EF杆刚要离开平台时BIL=mg⑦此时回路中的电流为I=E2R⑧...
  • 如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°...
    答:A、金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动,不是匀变速直线运动,平均速度大于12v,故A正确.B、由q=△ΦR=BLxR可知:下滑的位移x=qRBL;故B正确;C、金属棒受到的安培力F安=BIL=BL?ER=BL?BLvR=B2L2vR,故C错误;D、产生的焦耳热Q=I2Rt=qIR,而这里的电流I比棒的速度大小为v时的电流...
  • 如图甲所示,足够长的金属导轨MN和PQ与一阻值为R的电阻相连,平行地放 ...
    答:解:(1)做加速度减小的减速运动直到停止运动,图象如图所示 (2)金属杆在导轨上做减速运动,刚开始时速度最大,感应电动势也最大,有E m =BLv 0 所以回路的最大电流I m = ,金属杆上的电流方向从a到b(3)E=BLv,F=BIL 由闭合电路欧姆定律得I= 由牛顿第二定律得F=ma解得a...
  • 如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°...
    答:A、金属棒ab开始做加速运动,速度增大,感应电动势增大,所以感应电流也增大,导致金属棒受到的安培力增大,所以加速度减小,即金属板做加速度逐渐减小的变加速运动,不是匀变速直线运动,故A错误. B、由电量计算公式q=n△ΦR+r=BLsR可得,下滑的位移大小为s=qRBL,故B正确. C、产生的焦...
  • (2012?韶关一模)如图所示,足够长的金属导轨MN、PQ平行放置,间距为L...
    答:(1)回路中的总电阻为:R总=32R当导体棒ab以速度V匀速下滑时棒中的感应电动势为:E=BLV此时棒中的感应电流为:I=ER总此时回路的总电功率为:P电=I2R总此时重力的功率为:P重=mgVsinθ.据题给条件有:P电=34P重解得:I=mgVsinθ2R,B=32LmgRsinθ2V (2)设导体棒ab与导轨间的...
  • 如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc相距L=0.2m,另外两根...
    答:(1)MN杆先做变加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大,当拉力等于重力和安培力之和时做匀速运动,速度最大.对MN杆,根据平衡条件得:F=mg+F安.对EF杆:F安=mg所以拉力的大小为 F=2mg.又 安培力 F安=BIL,I=BLv2R.联立以上两式得:v=2mgRB2L2=2×10?2×10×0.212×0.22=1m/...
  • 如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开 ...
    答:安 =ma,即F- =ma,当闭合开关瞬间,若F= ,金属杆做匀速运动,A项正确;若 ,杆做加速度减小的减速运动,C项符合;若 ,杆做加速度减小的加速运动,B项符合;本题D图所示是不可能出现的,故选D点评:本题难度较小,加速度由合力提供,应判断安培力的大小变化,在判断速度时间图像的变化 ...