时间:2019-06-26 04:46:45
1、简答题 如图所示，ab和cd是固定在同一水平面内的足够长平行金属导轨，ae和cf是平行的足够长倾斜导轨，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中．在水平导轨上有与导轨垂直的导体棒1，在倾斜导轨上有与导轨垂直且水平的导体棒2，两棒与导轨间接触良好，构成一个闭合回路．已知磁场的磁感应强度为B，导轨间距为L，倾斜导轨与水平面夹角为θ，导体棒1和2质量均为m，电阻均为R．不计导轨电阻和一切摩擦．现用一水平恒力F作用在棒1上，从静止开始拉动棒1，同时由静止开始释放棒2，经过一段时间，两棒最终匀速运动．忽略感应电流之间的作用，试求：
（1）水平拉力F的大小；
（2）棒1最终匀速运动的速度v1的大小．
参考答案：（1）1棒匀速运动，根据平衡条件得：F=BIL；
? 2棒匀速运动，根据平衡条件得：BIL=mgtanθ；
解得：F=mgtanθ；
（2）两棒同时达匀速状态，设经历时间为t，过程中平均感应电流为.I，据动量定理，
对1棒：Ft-B.ILt=mv1-0
对2棒：mgsinθ?t-B.ILcosθ?t=mv2-0
联立解得：v2=v1cosθ
匀速运动后，有：E=BLv1+BLv2cosθ，I=E2R
解得：v1=2mgRtanθB2L2(1+cos2θ)
答：
（1）水平拉力F的大小为mgtanθ；
（2）棒1最终匀速运动的速度v1的大小为2mgRtanθB2L2(1+COS2θ)．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 水平横梁一端插在墙壁里，另一端装小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=20kg的物体，∠CBA=30°，如图所示．则滑轮受到绳子的作用力为（绳与滑轮间的摩擦不计，g=10N/kg）（ ）
A．100N
B．50
| 3 |
| 3 |
参考答案：对m受力分析可知，物体受重力及绳子的拉力而静止，故绳子的拉力F=mg；
绳子对滑轮的拉力应为两股绳拉力的合力，如图所示，由几何关系可知，绳子对滑轮的作用力为200N；
故选C．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图，水平放置的金属导轨平行地置于匀强磁场中，间距为L=1m，磁场的磁感强度大小为B=1T，方向与导轨平面夹为α=37°，电源电动势为E=3V，定值电阻R=15Ω，其余部分电阻不计．金属棒ab的质量为1kg，始终静止在导轨上且与导轨垂直．（sin37°=0.6，cos?37°=0.8，取g=10m/s2）
求：（1）金属棒ab受到轨道的摩擦力；
（2）金属棒ab受到轨道的支持力．
参考答案：
根据左手定则可知，安培力如图所示，
?根据闭合电路欧姆定律，则有I=ER=315A=0.2A，
安培力大小则为：F=BIL=0.2N；
根据力的分解，则有
（1）f=Fsin37°=0.2×0.6N=0.12N
（2）N=mg+Fc0s37°=10+0.2×0.8=10.16N
答：（1）金属棒ab受到轨道的摩擦力0.12N；（2）金属棒ab受到轨道的支持力10.16N．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 某同学用一个测力计（弹簧秤）、木块和细线去粗略测定一木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ。设此斜面的倾角不大，不加拉力时，木块放在斜面上将保持静止。（1）他是否要用测力计称出木块所受的重力？（2）写出他实验的主要步骤。（3）推出求μ的计算式。
参考答案：（1）要（2）见解析（3）
本题解析：（1）因为要计算动摩擦因数要用到重力，所以要用测力计称出木块所受的重力。 （2）①用测力计拉动木块沿斜面向上做匀速运动，记下测力计的读数F上；②用测力计拉动木块沿斜面向下匀速运动，记下测力计读数F下；③测重力G。
（3）当沿斜面向上拉木块做匀速运动时，则
；当沿斜面向下拉木块做匀速运动时，则
；消去
可解得：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，轻绳一端固定在倾角为30°的光滑斜面上，另一端连接一质量为m的小球，小球质量分布均匀，轻绳水平．整个系统置于水平地面上，且处于静止状态．下列说法正确的是（ ）
A．绳的拉力为
3 |
2 |
参考答案：A、B、对小球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图
小球处于平衡状态，合力为零，将拉力和支持力合成，合力向上，与重力平衡；
根据几何关系，有
T=mgtan30°=
本题解析：
本题难度：一般