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(16分)如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一...

(16分)如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:l=1m,m=1kg,R=0.3Ω,r=0.2Ω,s=1m)

(1)判断该金属棒在磁场中是否匀加速直线运动;

(2)求加速度的大小和磁感应强度B大小;

(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?

(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.

 

(1)是;(2)0.4m/s2,0.5T;(3)1s;(4)见下图   【解析】 试题分析:(1)是(金属棒做匀加速直线运动时,R两端电压U∝I∝E∝v,U随时间均匀增大,即v随时间均匀增大.所以加速度为恒量)。 (2)F-=ma,将F=0.5v+0.4代入,得:(0.5-)v+0.4=a 因为加速度为恒量,与v无关,所以a=0.4m/s2 0.5-=0,代入数据得:B=0.5T. (3)设外力F作用时间为t,x1=at2,v0=at,x2=v0,x1+x2=s,所以at2+at=s, 代入数据得0.2t2+0.8t-1=0,解方程得t=1s或t=-5s(舍去). (4)可能图线如下: 考点:法拉第电磁感应定律、牛顿运动定律  
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考点分析:
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(10分)如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车,小车的质量为1.6kg,木块与小车之间的动摩擦因数为0.2(g10m/s2).设小车足够长,求:

(1)木块和小车相对静止时小车的速度;

(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间;

(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离.

 

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在探究电磁感应现象的实验中:

(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系.实验中所用电流表量程为100μA,电源电动势为1.5V,待选的保护电阻有三种R1=20kΩ,R2=1kΩ,R3=100Ω,应选用__________Ω的电阻

(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由接线柱流入由于某种原因,螺线管线圈绕线标识已没有了,通过实验查找绕线方向.如图所示,当磁铁N极插入线圈时,电流表指针向左偏,如图所示线圈的绕线方向是_________图(填“左”或“右”)

(3)若将条形磁铁S极在下端,从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向_________(填“左”或“右”)

 

 

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某同学用如图装置做验证动量守恒定律的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸上,重复10次。

(1)本实验必须测量的物理量有________

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B.小球ab的质量mamb

C.小球ab的半径r

D.小球ab离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E.记录纸上O点到ABC各点的距离OAOBOC

Fa球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(2)根据实验要求,ma________mb(大于小于等于”)

(3)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?________(不是”);如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?_______(”)

(4)为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,如图所示给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________cm

(5)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是_________________.

 

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在图中所示的装置中,木块B与水平面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在其中,将弹簧压缩到最短.若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中:

A. 动量守恒,机械能守恒    B. 动量守恒,机械能不守恒

C. 动量不守恒,机械能不守恒    D. 动量不守恒,机械能守恒

 

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钍核Th具有放射性,它放出一个电子衰变成镤核(Pa),伴随该过程放出γ光子,下列说法中正确的是

A.该电子就是钍原子核外的电子

B.γ光子是衰变过程中原子核放出的

C.给钍元素加热,半衰期变短

D.原子核的天然放射现象说明原子核是可分的

 

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