24 、( 9分)如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、 PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为 L ,M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀金属杆 ab 放在两导轨上,并与导轨垂直。整个装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦和其它电阻. (l )由 b 向 a 方向看到的装置如下图所示,请在此图中画出 ab 杆在下滑过程中某时刻的受力示意图: ( 2 )在加速下滑过程中,当 ab 杆的速度大小为 v ( v 小于最大值)时,求此时 ab 杆中的电流及其加速度的大小;
( 3 )求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
- 答案
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。请选择后填入下表对应题号选项中)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
得分
选项
C
C
D
D
A
B
C
B
A
B
二、多选题(本大题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选全的得4分,漏选得2分,多选或错选不得分)
题号
11
12
13
14
15
得分
选项
BC
D
AC
AD
AD
三、填空题
16答案:1.2 Ω 0.3 Ω 1.2 W 80%
17。向下 b
18、 左 、 左
19.(1)应该选用的电流表是_A1_;
应该选用的滑动变阻器是__R1__;
(2)根据所选的器材,在方框中画出实验电路图。电路图为分压电路
(3)则这种金属材料的电阻率为_8.8×10-7_Ω・m。
(保留二位有效数字)。
四、计算题
20.(6分)
(1)P1V1= P2V2, P2= 2P1 2分
V2/ T2= V3/
T3, V3=400 V1/2*273=1.47×10
(2)作图 2分
21.(6分)
由几何关系:R=
sinθ= θ= ∵T= ∴t= 3分
22.(6分)
(1)Em=NBSω=40V 2分
(2)q=N=4×10
(3)P=I2R=()2R=R=79.2W 2分
23、(8分)解析:
(1)将R1视为电源的内电阻处理,则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点,知道当R2=R1+r时电源的输出功率最大(即外电阻R2消耗的电功率最大):R2=R1+r=(4+2) Ω=6 Ω; 2分
(2)由η=
=
≤20%和I=
得:R2≥4 Ω;
2分
(3)P=I2R=(
)2・(R1+R2)=(
)2・(4+R2)=600 W 2分
R2=2 Ω;I=
A=10 Aη=
×100%=
×100%=75%. 2分
(4)0Ω 2分
答案:(1)6 Ω (2)R2≥4 Ω (3)2 Ω 75% (4)0Ω
24、(9分)(1)F为安培力,N为支持力,mg为重力 3分
(2)当速度为v回路的电流大小
I=
是杆受到的安培力 F=
加速度a== 3分
(3)最大速度时加速度为零
vm= 3分