Question

【題目】如圖所示，M1NlPlQl和M2N2P2Q2為在同一豎直面內(nèi)足夠長的金屬導(dǎo)軌，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。導(dǎo)軌的M1Nl段與M2N2段相互平行，距離為L；PlQl段與P2Q2段也是平行的，距離為L/2。質(zhì)量為m金屬桿a、b垂直與導(dǎo)軌放置，一不可伸長的絕緣輕線一端系在金屬桿b，另一端繞過定滑輪與質(zhì)量也為m的重物c相連，絕緣輕線的水平部分與PlQl平行且足夠長。已知兩桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻始終為R，重力加速度為g。

（1）若保持a固定。釋放b，求b的最終速度的大小；

（2）若同時(shí)釋放a、b，在釋放a、b的同時(shí)對a施加一水平向左的恒力F=2mg，當(dāng)重物c下降高度為h時(shí)，a達(dá)到最大速度，求：

①a的最大速度；

②才釋放a、b到a達(dá)到最大速度的過程中，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回來中產(chǎn)生的電能。

【答案】（1）（2）（i）（ii）

【解析】（1）當(dāng)b的加速度為零時(shí)，速度最大，設(shè)此時(shí)速度為，則

電流

分別以b、c為研究對象，

聯(lián)立解得

（2）i.在加速過程的任一時(shí)刻，設(shè)ab的加速度大小分別為、，電流為i，輕繩的拉力為T，分別以a、b、c為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律

， ，

聯(lián)立解得

設(shè)a達(dá)到最大速度時(shí)，b的速度為，由上式可知

當(dāng)a的集散地為零時(shí)，速度達(dá)到最大：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

聯(lián)立解得，

ii.設(shè)重物下降的高度為h時(shí)，a的位移為，故

根據(jù)功能關(guān)系：

聯(lián)立解得

【題型】解答題
【結(jié)束】
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【題目】下面說法種正確的是（____）

A. 所有晶體沿著各個(gè)方向的物理性質(zhì)和化學(xué)光學(xué)性質(zhì)都相同

B. 足球充足氣后很難壓縮，是因?yàn)樽闱騼?nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果

C. 自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

D. 一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱

E. 一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多

Answer 1

【答案】CDE

【解析】單晶體具有各向異性，即單晶體沿著各個(gè)方向的物理性質(zhì)和化學(xué)光學(xué)性質(zhì)不同。故A錯(cuò)誤。足球充足氣后很難壓縮是由于足球內(nèi)外有壓強(qiáng)差的原因，與氣體分子之間的作用力無關(guān)。故B錯(cuò)誤。根據(jù)熱力學(xué)第二定律知，自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。故C正確；一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，由氣態(tài)方程，知溫度升高，內(nèi)能增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定吸收熱量，故D正確；一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，則平均速率增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增多。故E正確。綜上分析，CDE正確。