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如圖甲所示.一邊長為L=lm.電阻為R=3Ω的正方形金屬線框MNPQ水平平放在光滑絕緣水平地面上.在地面上建立如圖所示坐標系.空間存在垂直地面的磁場.在m的區域I中磁場方向向上.在m 的區域Ⅱ中磁場方向向下.磁感應強度的大小隨x的變化規律如圖乙.開始時刻線框MN邊與y軸重合. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖甲,一邊長為L=lm、電阻為R=3Ω的正方形金屬線框MNPQ水平平放在光滑絕緣水平地面上,在地面上建立如圖所示坐標系,空間存在垂直地面的磁場,在0≤x<2m的區域I中磁場方向向上,在2<x≤4m 的區域Ⅱ中磁場方向向下,磁感應強度的大小隨x的變化規律如圖乙,開始時刻線框MN邊與y軸重合.
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(1)若給線框以水平向右的初速度,同時在PQ邊施加一水平拉力,之后線框做v=1m/s 的勻速直線運動,求第2秒內水平拉力做的功;
(2)若I、Ⅱ區域中的磁場均為磁感應強度為B=0.8T的勻強磁場,方向仍如圖甲,現在圖示位置給線框一初速度,線框MN邊運動到磁場區域Ⅱ的右邊界時速度恰為零,設線框從MN邊在區域I中運動時線框中產生的熱量Q1,線框MN邊在區域Ⅱ中運動時線框中產生的熱量為Q2,求
Q1Q2

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如圖甲,一邊長為L=lm、電阻為R=3Ω的正方形金屬線框MNPQ水平平放在光滑絕緣水平地面上,在地面上建立如圖所示坐標系,空間存在垂直地面的磁場,在0≤x<2m的區域I中磁場方向向上,在2<x≤4m 的區域Ⅱ中磁場方向向下,磁感應強度的大小隨x的變化規律如圖乙,開始時刻線框MN邊與y軸重合.

(1)若給線框以水平向右的初速度,同時在PQ邊施加一水平拉力,之后線框做v=1m/s 的勻速直線運動,求第2秒內水平拉力做的功;
(2)若I、Ⅱ區域中的磁場均為磁感應強度為B=0.8T的勻強磁場,方向仍如圖甲,現在圖示位置給線框一初速度,線框MN邊運動到磁場區域Ⅱ的右邊界時速度恰為零,設線框從MN邊在區域I中運動時線框中產生的熱量Q1,線框MN邊在區域Ⅱ中運動時線框中產生的熱量為Q2,求

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一、1、BC 2、ACD 3、BD 4、A 5、ACD 6、ABC 7、BD 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)0.820mm (2)16.98mm   (每空3分)

10、(12分)

①(4分)

②串(2分)  290Ω(3分).③偏大(3分)

 

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)設A的質量為m,A靜止,有:       ①……1分

設B的質量為mB,B與A碰前速度為v1,由機械能守恒定律可知:     ②……1分

B與A發生完全彈性碰撞,設碰后A、B速度大小分別為,有:

             ③……2分

    ④……2分

可得:       ⑤……1分

B反彈,機械能守恒:    ⑥……1分

由②――⑥可知:        ⑦……1分

由題可知:       ⑧……1分

設C與A碰前速度為v2,由機械能守恒定律可知:      ⑨……1分

C與A碰,碰后速度為v3,由動量守恒:     ⑩……1分

A、  C分離發生在彈簧原長處O,不分離即系統至O點速度為零。由系統機械能守恒可知:

             11……2分

解得:   12……2分

12、(18分)⑴PQ在區域Ⅱ中距中間邊界,而MN在區域I 距中間邊界時,PQ邊產生的感應電動勢  (2分)

 MN邊產生的感應電動勢 (2分)

故回路中的電動勢V    (2分)

由于線框勻速運動,故水平拉力做的功等于線框中產生的焦耳熱,即

    (2分)

⑵設初速度為,勻速運動一段時間后減速,MN邊到達中間界線時速度為,接著又勻速運動一段時間后,再減速,最后速度為0,則對跨越中間邊界的過程據動量定理有

    (2分)

對跨越最右邊界的過程據動量定理有

   (2分)

線圈運動時產生的平均感應電動勢,電量

聯立化簡得   (1分)

由上式可得:    (1分)

   (1分)

    (l分)

        (1分)

       (1分)

13、(20分)(1)由題可知粒子在磁場Ⅰ中圓運動的圓心角為60°,相應圓運動半徑為:

         ①…… 1分

     ②……1分             可知       ③……1分

             ④……2分

(2)粒子在電場中做類平拋運動,有:

         ⑤……1分

          ⑥……1分

         ⑦……1分

可知:    ⑧……1分     

      ⑨……2分            ⑩……2分

(3)根據運動對稱性可知:

第一次返回y=y0前在磁場Ⅰ中運動的總時間        11……1分

在磁場Ⅱ中運動的總時間        12……2分

故第一次返回y=y0前運動的總時間       13……2分

之后運動呈周期性,故返回y=y0前運動的總時間

          14……2分

 

 


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