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24、(14分)如圖(a)所示,兩根足夠長的水平平行金屬導軌相距為L=0.5m,其右端通過導線連接阻值R=0.6Ω的電阻,導軌電阻不計,一根質量為m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,金屬棒與導軌間的動摩擦因數m=0.5。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,取g=10m/s2。若所加磁場的磁感應強度大小恒為B,通過小電動機對金屬棒施加水平向左的牽引力,使金屬棒沿導軌向左做勻加速直線運動,經過0.5s電動機的輸出功率達到P=10W,此后電動機功率保持不變。金屬棒運動的v-t圖像如圖(b)所示,試求:

(1)磁感應強度B的大小;

(2)在0-0.5s時間內金屬棒的加速度a的大小;

(3)在0-0.5s時間內電動機牽引力F與時間t的關系;

(4)若在0-0.3s時間內電阻R產生的熱量為0.15J,則在這段時間內電動機做的功。

答題卷 共4頁 第4頁
 
答題卷 共3頁 第3頁
 
 

試題詳情

23、(12分)如圖所示,一個質量為m的小球由兩根細繩拴在豎直轉軸上的A、B兩處,AB間距為LA處繩長為LB處繩長為L,兩根繩能承受的最大拉力均為2mg,轉軸帶動小球轉動。則:

(1)當B處繩子剛好被拉直時,小球的線速度v多大?

(2)為不拉斷細繩,轉軸轉動的最大角速度多大?

(3)若先剪斷B處繩子,讓轉軸帶動小球轉動,使繩子與轉軸的夾角從45°開始,直至小球能在最高位置作勻速圓周運動,則在這一過程中,小球機械能的變化為多大?

試題詳情

22、(12分)如圖所示,在光滑絕緣水平面兩端有兩塊平行帶電金屬板A、B,其間存在著場強E=200N/C的勻強電場,靠近正極板B處有一薄擋板S。一個帶電小球,質量為m=1×10-2kg、電量q=-2×10-3C,開始時靜止在P點,它與擋板S的距離為h=5cm,與A板距離為H=45cm。靜止釋放后小球在電場力的作用下向左運動,與擋板S相碰后電量減少到碰前的K倍,K=5/6,碰后小球的速度大小不變。

(1)設勻強電場中擋板S所在位置的電勢為零,則電場中P點的電勢Up為多少?小球在P點時的電勢能p為多少?

(2)小球第一次與擋板S碰撞時的速度多大?第一次碰撞后小球能運動到離A板多遠的地方?

(3)小球從P點出發第一次回到最右端的過程中電場力對小球做了多少功?

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21、(12分)如圖,粗細均勻、兩端開口的U形管豎直放置,兩管的豎直部分高度為20cm,內徑很小,水平部分BC長14cm。一空氣柱將管內水銀分隔成左右兩段。大氣壓強P0=76cmHg。當空氣柱溫度為T0=273K、長為L0=8cm時,BC管內左邊水銀柱長2cmAB管內水銀柱長也為2cm。求:

(1)右邊水銀柱總長是多少?

(2)當空氣柱溫度升高到多少時,左邊的水銀恰好全部進入豎直管AB內?

(3)為使左、右側豎直管內的水銀柱上表面高度差最大,空氣柱溫度至少要升高到多少?

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20、(10分)

(1)關于ab桿兩端的電勢差的討論:

(2)關于線框MNPQ的電功率P的討論:

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