1用長(zhǎng)度相同(1).doc

邯鄲市一中?？瘮?shù)學(xué) 熊立志物理 何文明MNB1用長(zhǎng)度相同，橫截面積之比為21的均勻銅導(dǎo)線制成的兩個(gè)正方形線框和，使它們從同一高度自由下落，途中經(jīng)過(guò)一個(gè)有邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖41-1所示若下落過(guò)程中線框平面始終與磁場(chǎng)方向保持垂直，不計(jì)空氣阻力，則、底邊進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的速度，加速度M，兩線圈的下落時(shí)間比為 在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框、內(nèi)產(chǎn)生的熱量解析：兩線圈的運(yùn)動(dòng)可分四個(gè)階段來(lái)分析：1 線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)前都作自由落體運(yùn)動(dòng)。2 在運(yùn)動(dòng)了h的距離，剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于有一條邊（下邊）切割磁感線，其中便產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。對(duì)于閉合線圈，就有感應(yīng)電流，就要受磁場(chǎng)力作用，合力產(chǎn)生的加速度不再等于g，且加速度隨瞬時(shí)速度v而變化，故不再繼續(xù)作自由落體運(yùn)動(dòng)而作初速不為零的加速運(yùn)動(dòng)。3 在線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁通量不再變化，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以又作加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)。4 當(dāng)兩線圈下邊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)而跑出磁場(chǎng)時(shí)，線圈中磁通量又發(fā)生變化，上邊又受磁場(chǎng)力作用，合力使線圈的加速度又不再等于g。由于上述分析中1、3階段線圈都作加速度為g的加速運(yùn)動(dòng)。所以要比較它們落地時(shí)間長(zhǎng)短，關(guān)鍵是看第2、4階段的情況。它們剛一進(jìn)磁場(chǎng)就以的速度切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，同時(shí)受到安培力的作用。，式中為金屬的電阻率，為線圈導(dǎo)線的總長(zhǎng)度，、為線圈的導(dǎo)線截面積。因此 因此根據(jù)牛頓第二定律，求出它們進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的瞬時(shí)加速度分別為 其中，D為這種材料的密度?？梢?jiàn)兩線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，它們的瞬時(shí)速度，瞬時(shí)加速度。由此可進(jìn)一步得出結(jié)論，即兩線圈從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到全部進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間是相等的。而在兩線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)到下邊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)的下邊緣，兩者都以相同的初速，作加速度相同的豎直向下的加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷的時(shí)間相同。同第2階段分析，第4階段經(jīng)歷時(shí)間也相同。所以，兩線圈從開(kāi)始下落到落地時(shí)間相同。再考慮瞬時(shí)電流、線圈電阻、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等條件，可得兩線圈中的電熱關(guān)系為2：1答案：1：1， 1：1， 1：1， 2：12、如圖所示，質(zhì)量為m=0.4kg的滑塊，在水平外力F作用下，在光滑水平面上從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)外力F突然撤去，滑塊隨即沖上半徑為 R=0.4米的1/4光滑圓弧面小車(chē)，小車(chē)立即沿光滑水平面PQ運(yùn)動(dòng)。設(shè)：開(kāi)始時(shí)平面AB與圓弧CD相切，A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上，令A(yù)B連線為X軸，且AB=d=0.64m，滑塊在AB面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)量隨位移的變化關(guān)系為P=1.6kgm/s，小車(chē)質(zhì)量M=3.6kg，不計(jì)能量損失。求：(1)滑塊受水平推力F為多大? (2)滑塊通過(guò)C點(diǎn)時(shí)，圓弧C點(diǎn)受到壓力為多大? (3)滑塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，小車(chē)速度為多大? (4)滑塊能否第二次通過(guò)C點(diǎn)? 若滑塊第二次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)，小車(chē)與滑塊的速度分別為多大? (5)滑塊從D點(diǎn)滑出再返回D點(diǎn)這一過(guò)程中，小車(chē)移動(dòng)距離為多少? (g取10m/s2) 分析與解：(1)由P=1.6=mv，代入x=0.64m，可得滑塊到B點(diǎn)速度為：VB=1.6/m=1.6=3.2m/sAB，由動(dòng)能定理得： 所以=0.43.22/(20.64)=3.2N(2)滑塊滑上C立即做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得： N-mg=mVC2/R 而VC=VB 則 N=mg+mVC2/R=0.410+0.43.22/0.4=14.2N(3)滑塊由CD的過(guò)程中，滑塊和小車(chē)組成系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，由于滑塊始終緊貼著小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，在D點(diǎn)時(shí)，滑塊和小車(chē)具有相同的水平速度 。由動(dòng)量守恒定律得：mVC=(M+m) 所以=mVC/(M+m)=0.43.2/(3.6+0.4)=0.32m/s(4)滑塊一定能再次通過(guò)C點(diǎn)。因?yàn)榛瑝K到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，除與小車(chē)有相同的水平速度外，還具有豎直向上的分速度VDY，因此滑塊以后將脫離小車(chē)相對(duì)于小車(chē)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)(相對(duì)地面做斜上拋運(yùn)動(dòng))。因題中說(shuō)明無(wú)能量損失，可知滑塊在離車(chē)后一段時(shí)間內(nèi)，始終處于D點(diǎn)的正上方(因兩者在水平方向不受力作用，水平方向分運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，具有相同水平速度)， 所以滑塊返回時(shí)必重新落在小車(chē)的D點(diǎn)上，然后再圓孤下滑，最后由C點(diǎn)離開(kāi)小車(chē)，做平拋運(yùn)動(dòng)落到地面上。由機(jī)械能守恒定律得：mVC2=mgR+(M+m) 2+m2所以以滑塊、小車(chē)為系統(tǒng)，以滑塊滑上C點(diǎn)為初態(tài)，滑塊第二次滑到C點(diǎn)時(shí)為末態(tài)，此過(guò)程中系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒(注意：對(duì)滑塊來(lái)說(shuō)，此過(guò)程中彈力與速度不垂直，彈力做功，機(jī)械能不守恒)得：即mVC2=m+MV2上式中、V分別為滑塊返回C點(diǎn)時(shí)，滑塊與小車(chē)的速度， V=2mVC/(M+m)=20.43.2/(3.6+0.4)=0.64m/s VC=(m-M)VC/(m+M)=(0.4-3.6) 3.2/(0.4+3.6)=-2.56m/s(與V反向)(5)滑塊離D到返回D這一過(guò)程中，小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)距離為： S=2/g=0.3221.1/10=0.07m點(diǎn)評(píng)：以上兩題均重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)物理過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解的能力。一般來(lái)講，拿到一道題目后，能根據(jù)題目敘述，將一個(gè)較復(fù)雜的實(shí)際過(guò)程在頭腦中形成清晰的物理圖景進(jìn)而挑選出適宜的物理規(guī)律進(jìn)行解答，這是鑒別考生能力高低常用方法。因此這種過(guò)程復(fù)雜的題型在高考中屢見(jiàn)不鮮。同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)練習(xí)中，要有意識(shí)的去鍛煉自己將一個(gè)復(fù)雜過(guò)程細(xì)分為若干子過(guò)程的能力，既要注意每個(gè)子過(guò)程所遵從的物理規(guī)律，又要注意子過(guò)程之間所使用的銜接規(guī)律。通過(guò)這樣反復(fù)磨練，相信同學(xué)們分析問(wèn)題的能力會(huì)逐步得以提高的?；瘜W(xué) 王麗1將3.9g鎂鋁合金，投入到500mL2molL-1的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入4molL-1的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的這種NaOH溶液的體積是( )A125mL B200mL C250mL D560mL解析：本題如果按一般方法做，可以根據(jù)鎂鋁合金的質(zhì)量和所反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量，設(shè)鎂鋁的物質(zhì)的量，列方程組求出。但是這樣做比較麻煩，計(jì)算量較大。我們可以采用這樣的方法：如果使沉淀最多，則Mg2+、Al3+全部轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2、 Al（OH）3沉淀，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)只有NaCl,即n(N