时间:2018-03-18 09:00:09
1、简答题 如图所示，一矩形金属框架与水平面成θ=37°角，宽L=0.4m，上、下两端各有一个电阻R0=2Ω，框架其它部分的电阻不计，框架足够长，垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T．ab为金属杆，与框架良好接触，其质量m=0.1kg、电阻r=1.0Ω，杆与框架的动摩擦因数μ=0.5．杆ab由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，框架上端电阻R0中产生的热量Q0=0.5J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8），取g=10m/s2．求：
（1）流过R0的最大电流
（2）从开始到速度达到最大的过程中，ab杆沿斜面下滑的距离
（3）在1s时间内通过杆ab横截面的最大电量．
参考答案：（1）当导体棒做匀速运动时，速度最大，感应电流最大，则有
? ?BImL+μmgcosθ=mgsinθ?
得，通过ab棒的最大电流为 Im=(sinθ-μcosθ)mgBL=(0.6-0.5×0.8)1.0×0.4A=0.5A
流过R0的最大电流为I0=12Im=0.25A?
（2）据题意，Q0=0.5 J，由Q=I2Rt得知电路中产生的总热量为 Q总=4Qo=2?J?
感应电动势为 ε=IR总=0.5×2V=1.0V?
此时杆的速度为?vm=εBL=1.01.0×0.4m/s=2.5m/s
由动能定理得?mgSsinθ-μmgScosθ-Q总=12mv2m-o
求得杆下滑的路程S=mv2m+2Q总2mg(sinθ-μcosθ)=0.1×2.52+2×22×0.1×10(0.6-0.5×0.8)m=11.56m
（3）通过ab杆的最大电量
qm=Imt=0.5×1C=0.5C?
答：
（1）流过R0的最大电流为0.25A．
（2）从开始到速度达到最大的过程中，ab杆沿斜面下滑的距离是11.56m
（3）在1s时间内通过杆ab横截面的最大电量是0.5C．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图一个质量为m、电量为e的静止质子，经电压为U的电场加速后，射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内．在MN内有n块互成直角、长为L的硬质塑料板（不导电，宽度很窄，厚度不计）．
（1）求质子进入磁场时的速度v0
（2）若质子进入磁场后与每块塑料板碰撞后均没有能量损失且满足反射原理．求质子穿过磁场区域所需的时间t
参考答案：（1）根据动能定理：eU=12mv20得v0=
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 以质量为3kg的物块在水平面上以V=4m/s的速度运动，物块所具有的动能是多少？
参考答案：24J
本题解析：由动能公式
本题难度：简单
4、选择题 木块A从斜面底端以初速度v．冲上斜面，经一段时间，回到斜面底端．若木块A在斜面上所受的摩擦阻力大小不变．则下列关于木块A的说法正确的是（ ）
A．上滑的时间与下滑的时间相等
B．上滑过程与下滑过程摩擦力的平均功率相等
C．上滑过程与下滑过程合力做功的绝对值相等
D．上滑过程与下滑过程机械能的变化量相等
参考答案：A、设斜面的倾角为θ，由牛顿第二定律得，上滑时：mgsinθ+μmgcosθ=ma，a=gsinθ+μgcosθ，
下滑时，mgsinθ-μmgcosθ=ma′，a′=gsinθ-μgcosθ，由此可知，上滑时的加速度大于下滑时的加速度，
上滑与下滑时的位移相等，由s=12at2可知：t=
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 为了缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离，通常用发射架将飞机弹出，使飞机获得一定的初速度，然后进入跑道加速起飞．在静止的航空母舰上，某飞机采用该方法获得的初速度为v0之后，在水平跑道上以恒定的额定功率P沿直线加速，经过时间t离开航空母舰且恰好达到最大速度vm，设飞机的质量为m，飞机在跑道上加速时所受阻力的大小恒定．
求：
（1）飞机在跑道上加速时所受阻力的大小?
（2）航空母舰上飞机跑道的最小长度．
参考答案：（1）飞机达到最大速度时，其牵引力?F与阻力f大小相等，由P=Fv得：f=F=Pvm
（2）航空母舰上飞机跑道的最小长度为s，由动能定理得：
Pt-fs=12mvm2-12mv02
由以上两式解得：s=vmt-mvm2P(vm2-v02)
答：（1）飞机在跑道上加速时所受阻力的大小为?Pvm；
（2）航空母舰上飞机跑道的最小长度为vmt-mvm2P(vm2-v02)．
本题解析：
本题难度：一般