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上取两点:t1=0,F1=11N;t2=2s,F2=146N代入上式得a=1ms2,B=12T2在2s末金属棒ab的速率vt=at=2ms
f1所发生的位移s=2at2=2m1由动能定理得WF-m1gs-W安=2m1v2t又Q=W安1联立以上方程,解得Q=WF-m1gs-2m1v2t1=40J-1×10×2J-2×1×22J=18J3cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时,速度达到最大;然后做加速度逐渐增大的减速运动,最后停止运动.当cd棒速度达到最大时,有m2g=μFN又FN=F安F安=BILEBLvmI=R=Rvm=at0整理解得t0=027×10×18m2gRs=2s22=μBLa075×122×152×1
fcd随时间变化的图象如图所示.答案见解析3.2014蚌埠三县第二次联考如图3所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一阻值为3Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计.在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁场区域的宽度为d=05m.导体棒a的质量为m1=01kg、电阻为R1=6Ω;导体棒b的质量为m2=02kg、电阻为R2=3Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好.现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a刚出磁场时b正好进入磁场.si
53°=08,cos53°=06,g取10ms2,a、b电流间的相互作用不计,求:
f图31在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比;2在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,装置上产生的热量;3M、N两点之间的距离.R12I11Q1I21R1t解析1R=1,I=3,Q=I2Rt=2∶9222222设整个过程中装置上产生的热量为Q由Q=m1gsi
αd+m2gsi
αd,可解得Q=12J3设a进入磁场的速度大小为v1,此时电路中的总电阻3×3Ω=75ΩR总1=6+3+3b进入磁场的速度大小为v2,此时电路中的总电阻6×3Ω=5ΩR总2=3+6+3B2L2v1B2L2v2由m1gsi
α=和m2gsi
α=,R总1R总2v1m1R总13可得v==2m2R总24d又由v2=v1+av
1
05得v2=v1+8×v
1
1622由上述两式可得v1=12ms2,v22=v19v2v2721M、N两点之间的距离Δs=2a-2a=12m7答案12∶9212J312m
f4.如图4所示,足够长的平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场,金属杆ab与导轨垂直且接触良好,导轨右端与电路连接.已知导轨相距为L,磁场的磁感应强度为B,R1、R2和ab杆的电阻值均为r,其余电阻不计,板间距为d、板长为4d,重力加速度为g,不计空气阻力.如果ab杆以某一速度向左匀速运动时,沿两板中心线水平射入r
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