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如圖所示.足夠長的兩根光滑導軌相距0.5m豎直平行放置.導軌電阻不計.下端連接阻值為1Ω的電阻R.導軌處在勻強磁場B中.磁場的方向垂直于導軌平面向里.磁感應強度為0.8T.兩根質量均為0.04kg.電阻均為0.5Ω的水平金屬棒ab.cd都與導軌接觸良好.金屬棒ab用一根細繩懸掛.細繩允許承受的最大拉力為0.64N.現讓cd棒從靜止開始落下.直至細繩剛好被拉斷.在此過程中電阻R上產生的熱量為0.2J.g=10/s2.求:(1)此過程中ab棒和cd棒分別產生的熱量Qab和Qcd.(2)細繩被拉斷時.cd棒的速度.(3)細繩剛被拉斷時.cd棒下落的高度. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

一、1、C 2、B3、AB 4、BCD5、AD 6、A 7、AD 8、B 

 

二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。

9、(6分)①小桶和砝碼的總重力大于輕細繩的拉力,即偏大(3分)

     ②ACD (3分)

10、(12分)(1 )A1   (3分) (2)R1  (3分)(3)電路圖如圖所示(6分)

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三、本大題共三小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題.答案中必須明確寫出數值和單位

11、(16分)(1)

甲運動到C點時,乙的速度為零

 

      (5分)

(2)當連接甲球的細線與圓環相切時,甲、乙速度相等,此時甲球到達A'點,離開桌面的距離為d

  

     (5分)

(3)由機械能守恒可得 

      

 (6分)

 

12、(18分)(1)金屬棒cd從靜止開始運動直至細繩剛好被拉斷的過程中有:

Qab =U2t/Rab      ①   (1分)   QR=U2t/R         ②  (1分) 

聯立①②可得Qab=0.4J    ③  (1分)

Qcd =I2Rcdt          ④   (1分)  Qab + QR =I2RRabt/(Rab+R) ⑤(1分)

聯立④⑤可得Qab =0.9J ⑥  (1分)

(2) 細繩被拉斷瞬時,對ab棒有:

Fm=mg+BIabL        ⑦   (2分)

又有IR=RabIab/R      ⑧   ( 1分)  Icd=Iab+Icd            ⑨      (1分)

又由閉合歐姆定可得  BLv=Icd [Rcd+RabR/(Rab+R)]  ⑩   (2分)

聯立⑦⑧⑨⑩可得v=1.88m/s ?   (1分)

(3)由功能關系得  Mgh= Q +mv2/2         ?(4分)

即可得h=3.93m         (1分)

 

13、(20分)(1)設第一顆子彈進入靶盒A后,子彈與靶盒A共同速度為υ1

根據碰撞過程系統動量守恒,有0=(m+M)υ1   ………………………………………………①

A離開O點的最大距離為s1,根據動能定理有:-Fs1=0-(m+M)…………………②

由①、②式得s1=1.25m……………………………………………………………………………③

評分標準:①、②、③式各2分。

(2)根據題意,A在恒力F作用下返回O點時第二顆子彈打入,由于A的動量與第二顆子彈

動量大小相同、方向相反,第二顆子彈打入后A將靜止在O點。設第三顆子彈打入A后,它

們的共同速度為υ3

由系統動量守恒:………………………………………………………………④

A從離開O點到又回到O點經歷時間為t,且碰后A運動方向為正方向,

由動量定理得: …………………………………………………………⑤

由④、⑤兩式得:t=0.5s……………………………………………………………………………⑥

評分標準:必要文字敘述1分,④、⑤、⑥三式各2分。

(3)設B至少發射n顆子彈,且碰后A的速度為υn

由系統動量守恒:………………………………………………………………⑦

由動能定理:……………………………………………………………⑧

根據題意:sn<0.2m …………………………………………………………………………………⑨

由⑦、⑧、⑨式得:n>27,所以B至少發射28顆子彈…………………………………………⑩

評分標準:⑨式1分,其余各式各2分。

 

 

 

 


同步練習冊答案
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