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题型:简答题
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简答题 · 11 分

19.如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒a与b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平导轨上足够远处,a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g。

(1)求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;

(2)求最终稳定时两棒的速度大小;

(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,求b棒上产生的内能。

正确答案

(1)  方向水平向左

(2)

(3)

解析

(1)设a棒刚进入磁场时的速度为v,

从开始下落到进入磁场,

根据机械能守恒定律    )  

a棒切割磁感线产生感应电动势E = BLv       

根据闭合电路欧姆定律            

 a棒受到的安培力F = BIL          

 联立以上各式解得  方向水平向左

(2)设两棒最后稳定时的速度为v ′,

从a棒开始下落到两棒速度达到稳定根据动量守恒定律mv = 2m v ′                

 解得 

(3)设a棒产生的内能为Ea ,

b棒产生的内能为Eb 根据能量守恒定律

两棒串联内能与电阻成正比Eb = 2Ea          

解得             

考查方向

本题主要考查了机械能守恒定律,法拉第电磁感应定律,闭合电路欧姆定律,安培力,动量守恒定律,能量守恒定律。

易错点

(1)闭合电路欧姆定律时电阻应是总电阻

(3)b棒上产生的内能易错求成电路中产生的总内能

知识点

动量守恒定律功能关系通电直导线在磁场中受到的力
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题型: 多选题
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多选题 · 4 分

19.一颗子弹以水平速度v0穿透一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后,二者运动方向均不变。设子弹与木块问相互作用力恒定,木块最后速度为v,则(   )

Av0越大,v越大

Bv0越小,v越大

C子弹质量越大,v越大

D木块质量越小,v越大

正确答案

A,C

解析

由动量定理得子弹对木块的冲量为Ft,v0越大,作用时间越小,对木块的作用力越小,故v越大;由动量守恒定律,对整体得子弹质量越大,v越大

考查方向

动量定理、动量守恒定律,难度适中

解题思路

动量定理对木块,动量守恒定律对整体分析

易错点

子弹质量越大,v越大

知识点

动量 冲量动量守恒定律
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题型:填空题
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填空题 · 4 分

22.从22A  22B两题中选择一体作答。

(22A)两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。A车总质量为50kg,以2m/s的速度向右运动;B车总质量为70kg,以3m/s的速度向左运动。碰撞后,A以1.5m/s的速度向左运动,则B的速度大小为________m/s,方向向________(选填“左”或“右”)。

(22B)两靠得较近的天体组成的系统称为双星,它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动,因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分别为m1m2,则它们的轨道半径之比Rm1:Rm2=________;速度之比vm1:vm2=________。

正确答案

22.A)0.5;左  (22.B) 

解析

22A对两小孩由动量守恒定律得。22B本题属于双星问题,抓住双星的周期、角速度、引力相同,有F=mRω2得R与ω成反比,速度与R成正比

考查方向

22A动量守恒定律,难度较易;22B双星问题,难度较易

解题思路

22A设正方向,列动量守恒矢量方程;22B双星问题,抓住双星的三个相同分析

易错点

方向性,计算

知识点

动量守恒定律
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题型:填空题
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填空题 · 4 分

22.A.如图,粗糙水平面上,两物体A、B以轻绳相连,在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开,A在F牵引下继续前进,B最后静止。则在B静止前,A和B组成的系统动量_________(选填:“守恒”或“不守恒“)。22B.两颗卫星绕地球运行的周期之比为27:1,则它们的角速度之比为__________,轨道半径之比为___________。

正确答案

22A.守恒;不守恒  22B.1:27;9:1

知识点

匀速圆周运动动量守恒定律
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题型: 多选题
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多选题 · 3 分

16.如图所示,一长木板放置在水平地面上,一根轻弹簧右端固定在长木板上,左端连接一个质量为m的小物块,小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板,把小物块向左移动,弹簧的形变量为x1;然后,同时释放小物块和木板,木板在水平地面上滑动,小物块在木板上滑动;经过一段时间后,长木板达到静止状态,小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后,弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时,弹性势能,式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断(     )

A整个过程中小物块的速度可以达到

B整个过程中木板在地面上运动的路程为

C长木板静止后,木板所受的静摩擦力的大小不变

D若将长木板改放在光滑地面上,重复上述操作,则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同

正确答案

B

解析

在每小题给出的四个选项中,有一个选项或多个选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分

知识点

动量守恒定律动能 动能定理
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