1、简答题 如图所示,两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直向下的磁场中,整个磁场由n个宽度皆为x0的条形匀强磁场区域1、2…n组成,从左向右依次排列,磁感应强度的大小分别为B、2B、3B…nB,两导轨左端MP间接入电阻R,一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上,与导轨电接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.
(1)对导体棒ab施加水平向右的力,使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区,求导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻R的电量q;
(2)对导体棒ab施加水平向右的恒力F0,让它从磁场区1左侧边界处开始运动,当向右运动距离
时做匀速运动,求棒通过磁场区1所用的时间t;
(3)对导体棒ab施加水平向右的拉力,让它从距离磁场区1左侧x=x0的位置由静止开始做匀加速运动,当棒ab进入磁场区1时开始做匀速运动,此后在不同的磁场区施加不同的拉力,使棒ab保持做匀速运动穿过整个磁场区,求棒ab通过第i磁场区时的水平拉力Fi和棒ab在穿过整个磁场区过程中回路产生的电热Q.
2、计算题 (12分)如图所示,有一初速可忽略的电子经电压U1=500V加速后,进入两块水平放置、间距为d=2cm、电压为U2=10V的平行金属板A、B间。若电子从板正中央水平射入,且恰好能从B板的右端射出.求:
(1)金属板的长度L;
(2)电子离开电场的偏转的角度正切值tanθ;
(3)电子从B板右端射出电场时的动能Ek为多少电子伏特。
3、简答题 如图所示,质量M=0.8kg的小车静止在光滑的水平面上,左端紧靠竖直墙,在车上左端水平固定着一只弹簧,弹簧右端放一个质量m=0.2kg的滑块,弹簧为原长时,滑块位于C处(滑块可视为质点),车的上表面AC部分为光滑平面,CB部分为粗糙水平面,CB长L=1m,与滑块的摩擦因数μ=0.4,水平向左推动滑块,将弹簧压缩,然后再把滑块从静止释放,在压缩弹簧过程中推力做功2.5J,滑块释放后,将在车上往复运动,最终停在车上某处,设滑块与车的B端碰撞时机械能无损失,g=10m/s2.
求:(1)滑块释放后,第一次离开弹簧时的速度大小;
(2)滑块停在车上的位置离B端多远?
4、选择题 质量为1kg的物体,从0. 2 m高处从静止开始下落,空气阻力不计,物体落到地面时的动能为:(g取10N/kg)
A.0. 2 J
B.1 J
C.2 J
D.3 J
5、简答题 由相同材料的木板搭成的轨道如图,其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅长均为L=1.5m,木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β=37°(sin37°=0.6,con37°=0.8),一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h=1.8m处由静止释放,物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.2,在两木板交接处都用小曲面相连,使物体能顺利地经过它,既不损失动能,也不会脱离轨道.在以后的运动过程中,重力加速度取10m/s2,问:
(1)物体能否静止在木板上?请说明理由.
(2)物体运动的总路程是多少?
(3)物体最终停在何处?并作出解释.