综合题24.0分
物理

如图,MN、PQ为两根足够长的水平放置的平行金属导轨,间距L= 1m;整个空间以OO′为边界,左侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B1= 1T,右侧有方向相同、磁感应强度大小B2=2T的匀强磁场。两根完全相同的导体棒a、b,质量均为m=0.1kg,与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.2,其在导轨间的电阻均为R=1Ω。开始时,a、b棒均静止在导轨上,现用平行于导轨的恒力F=0.8N向右拉b棒。假定a棒始终在OO′左侧运动,b棒始终在OO′右侧运动,除导体棒外其余电阻不计,滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等,g取10m/s2

a棒开始滑动时,求b棒的速度大小;

当b棒的加速度为1.5m/s2时,求a棒的加速度大小;

已知经过足够长的时间后,b棒开始做匀加速运动,求该匀加速运动的加速度大小,并计算此时a棒中电流的热功率。

35.下列关于浸润和不浸润说法正确的是                。(填正确答案标号。选对l个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

V=0.2 m/s

解析

设a棒开始滑动时电流强度为I,b棒的速度为v

由共点力平衡知识,得

                   (1)

由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知

             (2)

联立(1)(2)知

V=0.2 m/s           (3)

考查方向

本题主要考查了电磁感应与力学综合。

解题思路

对a棒受力分析,由平衡条件和法拉第电磁感应分析;

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

设a棒的加速度a1, b棒的加速度a2。由牛顿第二定律知

   

联立(4)(5)式

            (6)

考查方向

本题主要考查了电磁感应与力学综合。

解题思路

对a、b棒受力分析,由牛顿第二定理列方程;

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

P=0.0784 W

解析

设a棒开始滑动时电流强度为I,b棒的速度为v

由共点力平衡知识,得

                   (1)

由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知

             (2)

联立(1)(2)知

V=0.2 m/s           (3)

(1)   设a棒的加速度a1, b棒的加速度a2。由牛顿第二定律知

   

联立(4)(5)式

            (6)

I=0.284             (12)

(12)式代入(8)式知

     (13)

由焦耳定律知

   

考查方向

本题主要考查了电磁感应与力学综合。   

解题思路

由牛顿第二定理、法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合求出加速度,然后由焦耳定律求出热功率。

易错点

问题中a、b棒都切割磁感线,相当于两个电源,因为感应电流方向相反,所以E=Eb-Ea。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

【解析】

 设玻璃管横截面积为,设初态压强为,末态压强为。由知

考查方向

【考查方向】本题主要考查了理想气体状态方程 。

解题思路

【解题思路】

 一般思路 (1)分析题意,确定对象:热学研究对象(一定质量的气体);力学研究对象(活塞、缸体或系统)。 (2)分析物理过程,对热学对象依据气体实验定律列方程;对力学对象依据牛顿运动定律列方程。 (3)挖掘隐含条件,列辅助方程。 (4)联立求解,检验结果。 

易错点

【易错点】系统处于力学的平衡状态,综合利用气体实验定律和平衡方程求解。