粘连.已知最后A恰好返回出发点P并停止,滑块A和B与导轨的滑动摩擦力因为都为μ,运动过程中弹簧最大形变量为l2,求:
(1)A与B分离时的速度v的大小; (2)A从P出发时受到的瞬时冲量I的大小。
12. (12分)如图甲所示,在xOy坐标系中,两平行金属板AB、OD如图放置,OD与x轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=3 m,板间距离d=1 m,紧靠极板右侧有一荧光屏。两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示,已知U0=1×10 V,变化周期T=2×10 s,
3
–3
t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以v0=1×103 m/s的速度平行于AB边射入板间,粒
子电荷量q=1×10 C,质量m=1×10 kg,不计粒子所受重力,求:(1)粒子在板间运动的时间;(2)粒子打在荧光屏上的纵坐标。
–5
–7
13.(14分)如图所示,在磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,导轨上端跨接一阻值为的电阻(导轨电阻不计).两金属棒和的电阻均为,质量分别为
和
,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦
的速度匀速运动,此时再释
滑动。闭合开关,先固定,用一恒力向上拉,稳定后以放,恰好保持静止,设导轨足够长,取
.
(1)求拉力的大小;
5
(2)若将金属棒固定,让金属棒自由滑下(开关仍闭合),求滑行的最大速度; (3)若断开开关,将金属棒和都固定,使磁感应强度从随时间均匀增加,经应强度增到
后磁感
时, 棒受到的安培力正好等于棒的重力,求两金属棒间的距离.
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参考答案
一、选择题:1.D 2.C 3.A 4.B 5.B 6.BD 7.CD 8.AC 二、实验题:共2题, 共24分。
9.(每空2分,共12分)(1) ACDFH (2) 外接法 偏小 (3) 0.900(0.899~0.901均可) 4.240 (4)
10. (每空2分,共12分)(1)平抛运动时间; (2)>; (3)末端切线水平;将被碰小球放在斜槽的末端,小球保持在任意位置静止; (4)C; (5)无 三、计算题(共3小题,38分)
111.(1)在弹簧恢复到原长时A离开B速度为v,A单独向右滑到P点停下,mv2??mgl1,
2解得v?2?gl1 (2)A、B质量均为m,A刚接触B时速度为
v1(碰前),由功能关系有
112mv0?mv12??mgl1 22A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的为为v2,有mv1?2mv2
碰后A、B先一起向左运动,接着A、B一起被弹回,在这过程中,弹回势能始末两态都为零,利用功能关系,有
11?2m?v22??2m?v2???2m?g?2l2?,22I?mv0,
I?m?g?10I1?16I2? 12. (12分)
(1)粒子在板间沿x轴匀速运动,运动时间为t,L=v0 t t=3×10–3S
(2)0时刻射入的粒子在板间偏转量最大为y1 y1=2 ×
又根据牛顿第二定律故纵坐标为y=d-y1 =0.80m
所以解得y1 =0.20m
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13.(1)解:
(2) (3)
(1)a棒匀速运动,根据平衡条件得:b棒静止,根据平衡条件得:且
联立以上几式得:F=0.4N
(2)当a棒以的速度匀速运动时,a棒的电流:
b棒恰好保持静止,由以上几式有:
当a棒静止b棒下滑至匀速时,
由平衡条件有:联立以上几式可得:
(3)由法拉第电磁感应定律:又
由题意有:联立得:
代入数据得:
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