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1、计算题 (10分)?如图所示,电动机带着绷紧的传送带始终以v0=2 m/s的速度运动,传送带与水平面的夹角θ=30°,现把一质量为m=10kg的工件轻轻地放在皮带的底端,经过一段时间后,工件送到高h=2m的平台上,已知工件与皮带之间的动摩擦因数
除此之外,不记其他损耗。求电动机由于传送工件多消耗的电能。(取g=10 m/s2)
参考答案:280 J
本题解析:作出工件在传送带上受力如图所示,f为皮带给予工件的滑动摩擦力,对工件, 根据牛顿第二定律,有:
μmgcosθ-mg sinθ=ma?代入数据解得:? a=2.5 m/s2(2分)?工件达到传送带运转速度v0=2 m/s时所用的时间
?代入数据解得:? t1=0.8s
工件在传送带上加速运动的距离为
?代入数据解得:? s1=0.8 m(2分)?
故有:? s1<h/ sin30°?
说明工件在传送带上现做匀加速运动,再做匀速运动,工件到达平台时的速度为2 m/s .
故工件增加的机械能E=mgh+
?代入数据得E=220 J?(2分),
设在t1时间内传送带的位移为s2,故转化的内能为:? W=f (s2-s1)=fs1?
代入数据得W=60J?(2分)
电动机由于传送工件多消耗的电能。△E=E+W=280 J?(2分)
本题难度:一般
2、选择题 如图8所示,两根平行放置的竖直导电轨道处于匀强磁场中,轨道平面与磁场方向垂直。当接在轨道间的开关S断开时,让一根金属杆沿轨道下滑(下滑中金属杆始终与轨道保持垂直,且接触良好)。下滑一段时间后,闭合开关S。闭合开关后,金属杆沿轨道下滑的速度—时间图像不可能为


参考答案:D
本题解析:
分析:闭合开关S后,金属杆切割磁感线,产生感应电流,金属杆将受到竖直向上的安培力,安培力可能大于、等于或小于重力,可判断金属杆的运动情况,根据安培力大小与速度大小成正比,分析金属杆的运动情况.
解:A、闭合开关S后,若金属杆所受的安培力与重力大小相等,方向相反,金属杆将做匀速运动.故A正确.
B、闭合开关S后,若金属杆所受的安培力小于重力,金属杆将做加速运动,随着速度增大,安培力增大,金属杆的加速度减小,速度图象的斜率减小.故B正确.
C、闭合开关S后,若金属杆所受的安培力大于重力,金属杆将做减速运动,随着速度减小,安培力减小,金属杆的加速度减小,速度图象的斜率减小.故C正确.
D、由于安培力的大小与速度成正比,速度增大,安培力也增大,则金属杆所受的合力会减小,加速度减小,不可能做匀加速运动.故D错误.
故选D
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,在XOY直角坐标系中,OQ与OP分别与X轴正负方向成450,在POQ区域中存在足够大的匀强电场,场强大小为E,其余区域存在匀强磁场,一带电量为+q的质量为m粒子在Y轴上A点(0,-L)以平行于X轴速度v0进入第四象项,在QO边界垂直进入电场,后又从PO边界离开电场,不计粒子的重力.

求(1)匀强磁场的磁感应强度大小?
(2)粒子从PO进入磁场的位置坐标?
参考答案:(1)
?(2)(
)
本题解析:(1)设磁感应强度为B则在磁场中运动,根据牛顿第二定律有
? 3分
由几何关系可得r=L? 3分
则
? 3分
(2)设粒子在电场中运动的加速度大小为α则根据牛顿第二定律有
? 3分
由平抛运动规律知
? 3分
? 2分
则坐标值为(
)? 2分
本题难度:一般
4、选择题 .如图所示,一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板,为了使电子束沿射入方向做直线运动,可采用的方法是?
A.将变阻器滑动头P向右滑动
B.将变阻器滑动头P向左滑动
C.将极板间距离适当减小
D.将极板间距离适当增大
参考答案:D
本题解析:根据电路图可知:A板带正电,B板带负电,所以电子束受到电场力的方向向上,洛伦兹力方向向下,电子向上偏,说明电场力大于洛伦兹力,要使电子束沿射入方向做直线运动,则要电场力等于洛伦兹力,所以要减小电场力.
解答:解:根据电路图可知:A板带正电,B板带负电,所以电子束受到电场力的方向向上,大小F电="Ee=" Ue/d
洛伦兹力方向向下,F=Bev
电子向上偏,说明电场力大于洛伦兹力,要使电子束沿射入方向做直线运动,则要电场力等于洛伦兹力,所以要减小电场力.
A、将变阻器滑动头P向右或向左移动时,电容器两端电压不变,电场力不变,故AB错误;
C、将极板间距离适当减小时,F电增大,不满足要求,故C错误;
D、将极板间距离适当增大时,F电减小,满足要求,故D正确.
故选D
点评:本题是带电粒子在混合场中运动的问题,电子受到电场力和洛伦兹力,要使粒子做直线运动,则要求电场力等于洛伦兹力,难度适中.
本题难度:简单
5、选择题 下列电磁波中,波长最长的是
A.无线电波
B.红外线
C.紫外线
D.
射线
参考答案:A
本题解析:所有的电磁波在真空中传播速度都相等,等于c=3×108m/s,根据波长
可判断,频率越低,波长越长,四个选项中无线电波频率最低,所有波长最长,答案A对。
本题难度:简单
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