17.如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上,一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好, PQbc构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.
1.求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式; 2.经过多长时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?
3.某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量.
物理试题（A卷)参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项符合题目要求,9-12题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分) 题号 答案 1 C 2 C 3 D 4 D 5 D 6 B 7 A 8 C 9 BCD 10 AD 11 ABC 12 ACD 二、填空题(本题共2小题,每空2分，共16分) 13. 1.右偏; 2.不偏; 3.左偏
14. 1.接通打点计时器的电源; 放开滑块1;
2.0.620; 0.618; 3.纸带与打点计时器的限位空有摩擦 三、计算题 本题共3小题,共36分，每小题12分） 15. 解析：1.离子在磁场中做圆周运动,轨迹如图所示。
由几何关系可知,离子圆周运动半径r满足:离子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力 由牛顿律:由
①
①
第二定
②
②
解
得
入
射
速
度
③
2.离子进入电场后做类平抛运动,轨迹如图所示。 水平
方向
④ 竖
直方向
⑤
由③④⑤解得匀强电场的电场强度
⑥
16.解析：1.设P1滑到最低点时的速度为v1,P1、P2相撞后P1的速度为v'1、P2的速度为v2,由动能定理有
1212 mgR?mv1?mv022解得v1=5m/s
由题意可知v'1=0,v2=5m/s
P2向右滑动时,假P1与滑板相对静止,则把P1、N看成一个整体,由牛顿第二定律有
?2mg??m?M?a
代入数据解得a=0.8m/s2
此时对P1受力分析,受到摩擦力f?ma?f??mg
1m1故P1与滑板相对静止,所以滑板的加速度为0.8m/s2。
2.设P2滑到C点时的速度为v'2,由动能定理得 代入数据解得v'2=3m/s
P1、P2碰撞后瞬间到P2滑到C点的过程中,设P1、N整体在P2到达C点时速度为v, 由动量守恒定律有mv?m?Mv?mv'
??22解得v=0.4m/s
把P1、P2、N看成一个系统,由能量守恒有
121122?2mgL?mv2?mv'2??m?M?v222解得L=1.9m。
3.滑板碰后,P1向右滑行的距离
s1?v22?1g
?0.08mP2向左滑行的距离
v'22s2??1.125m2?2g
所以P1、P2静止后的距离?s?L?s?s?0.695m。
1217.解析：1.感应电动势为E?BLv,导轨做初速度为零的匀加速运动, v?at,则
12
E?BLat,s?at2回路中感应电流随时间变化的表达式为
.
?BLatBLat??12?R?R0at2R?2R0?at??2?2.导轨受外力F、安培力
、摩擦力
Ff,其中
B2L2at?BIL?R?R0at2
?B2L2at?Ff??FN???mg?BIL????mg?2?R?Rat0??由牛顿第二定律有 上式中当R,
,
,
,
t即
?R0atRt?aR0时外力F取最大值,
Fmax1a?Ma??mg??1???B2L22RR0,
,
.
3.设此过程中导轨运动距离为s,由动能定理有由于摩擦力所以摩擦力做功
. W??Q,Mas??Ek?Mas??W??Q??mg?mg
,
,
相关推荐：
loading