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高考物理高频考点《动量定理》考点巩固(2017年最新版)(八)
? 参考答案: 本题解析: 本题难度:简单 3、选择题 根据F=
A.是物体具有速度的原因 B.是物体具有动量的原因 C.是物体的动量变化的原因 D.数值上等于单位时间内物体动量的变化 参考答案:根据F=mvt-mv0t可知,合力是物体动量变化的原因,数值上等于单位时间内物体动量的变化量.故C、D正确,A、B错误. 本题解析: 本题难度:简单 4、简答题 光滑U型金属框架宽为L,足够长,其上放一质量为m的金属棒ab,左端连接有一电容为C的电容器,现给棒一个初速v0,使棒始终垂直框架并沿框架运动,如图所示。求导体棒的最终速度。 参考答案: 本题解析:当金属棒ab做切割磁力线运动时,要产生感应电动势,这样,电容器C将被充电,ab棒中有充电电流存在,ab棒受到安培力的作用而减速,当ab棒以稳定速度v匀速运动时,有:BLv=UC=q/C 本题难度:一般 5、选择题 如图所示,平行金属导轨MN和PQ与水平面成θ角,导轨两端各与阻值均为R的固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.质量为m、电阻为R/2的导体棒以一定的初速度沿导轨向上滑动,在滑动过程中导体棒与金属导轨始终垂直并接触良好.已知t1时刻导体棒上滑的速度为v1,此时电阻R1消耗的电功率为P1;t2时刻导体棒上滑的速度为v2,此时电阻R2消耗的电功率为P2,忽略平行金属导轨MN和PQ的电阻且不计空气阻力.则( )
B.t2时刻导体棒克服安培力做功的功率为4P2 C.t1~t2这段时间内导体棒克服安培力做的功为4P1(t2-t1) D.t1~t2这段时间内导体棒受到的安培力的冲量大小为m(v1-v2) |
参考答案:A、已知t1时刻导体棒上滑的速度为v1,此时电阻R1消耗的电功率为P1;
此时电动势:?1R内+R外?1=BLv1
流过金属棒的电流:I1=?1R内+R外=BLv1R
金属棒受到的安培力:F安1=BI1L=B2L2v1R? ①
此时电阻R1消耗的电功率为P1:
P1=(I12)2R1=B2L2v214R2R1=B2L2v214R? ②
由①②解得:F安1=4P1v1?
故A错误.
B、t2时刻导体棒上滑的速度为v2,此时电阻R2消耗的电功率为P2,
由于电阻R1与R2阻值相同,所以消耗功率相同,也为P2;
由于P2=I2R,而此时通过金属棒的电流为2I,金属棒的电阻为R2,所以金属棒消耗的电功率为:P=(2I)2R2=2P2,
则在t2时刻消耗的总功率为4P2,由于导体棒克服安培力做功就等于产生的电能,也等于消耗的总电能,故t2时刻导体棒克服安培力做功的功率为4P2,同理t1时刻导体棒克服安培力做功的功率为4P1,故B正确.
C、在t1~t2这段时间内导体棒上升过程速度减小,产生的电动势减小,所以从t1往后的时间里,金属棒产生的电能小于4P1,即在t1~t2这段时间内导体棒克服安培力做的功小于
4P1(t2-t1),故C错误.
D、t1~t2这段时间内导体棒受到的重力和安培力的冲量大小为m(v1-v2),故D错误.
故选:B
本题解析:
本题难度:一般
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