1用長度相同(1).doc

邯鄲市一中?？瘮?shù)學 熊立志物理 何文明MNB1用長度相同，橫截面積之比為21的均勻銅導線制成的兩個正方形線框和，使它們從同一高度自由下落，途中經(jīng)過一個有邊界的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，如圖41-1所示若下落過程中線框平面始終與磁場方向保持垂直，不計空氣阻力，則、底邊進入磁場瞬間的速度，加速度M，兩線圈的下落時間比為 在穿過磁場的過程中，線框、內產(chǎn)生的熱量解析：兩線圈的運動可分四個階段來分析：1 線圈在進入磁場前都作自由落體運動。2 在運動了h的距離，剛進入磁場時，由于有一條邊（下邊）切割磁感線，其中便產(chǎn)生了感應電動勢。對于閉合線圈，就有感應電流，就要受磁場力作用，合力產(chǎn)生的加速度不再等于g，且加速度隨瞬時速度v而變化，故不再繼續(xù)作自由落體運動而作初速不為零的加速運動。3 在線圈全部進入磁場后，磁通量不再變化，線圈中沒有感應電動勢，所以又作加速度為g的勻加速運動。4 當兩線圈下邊繼續(xù)運動而跑出磁場時，線圈中磁通量又發(fā)生變化，上邊又受磁場力作用，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的加速運動。所以要比較它們落地時間長短，關鍵是看第2、4階段的情況。它們剛一進磁場就以的速度切割磁感線，產(chǎn)生感應電流，同時受到安培力的作用。，式中為金屬的電阻率，為線圈導線的總長度，、為線圈的導線截面積。因此 因此根據(jù)牛頓第二定律，求出它們進入磁場時的瞬時加速度分別為 其中，D為這種材料的密度。可見兩線圈在進入磁場時，它們的瞬時速度，瞬時加速度。由此可進一步得出結論，即兩線圈從剛進入磁場到全部進入磁場所用的時間是相等的。而在兩線圈全部進入磁場到下邊運動到磁場區(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動，經(jīng)歷的時間相同。同第2階段分析，第4階段經(jīng)歷時間也相同。所以，兩線圈從開始下落到落地時間相同。再考慮瞬時電流、線圈電阻、運動時間等條件，可得兩線圈中的電熱關系為2：1答案：1：1， 1：1， 1：1， 2：12、如圖所示，質量為m=0.4kg的滑塊，在水平外力F作用下，在光滑水平面上從A點由靜止開始向B點運動，到達B點時外力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，小車立即沿光滑水平面PQ運動。設：開始時平面AB與圓弧CD相切，A、B、C三點在同一水平線上，令AB連線為X軸，且AB=d=0.64m，滑塊在AB面上運動時，其動量隨位移的變化關系為P=1.6kgm/s，小車質量M=3.6kg，不計能量損失。求：(1)滑塊受水平推力F為多大? (2)滑塊通過C點時，圓弧C點受到壓力為多大? (3)滑塊到達D點時，小車速度為多大? (4)滑塊能否第二次通過C點? 若滑塊第二次通過C點時，小車與滑塊的速度分別為多大? (5)滑塊從D點滑出再返回D點這一過程中，小車移動距離為多少? (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點速度為：VB=1.6/m=1.6=3.2m/sAB，由動能定理得： 所以=0.43.22/(20.64)=3.2N(2)滑塊滑上C立即做圓周運動，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的過程中，滑塊和小車組成系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由于滑塊始終緊貼著小車一起運動，在D點時，滑塊和小車具有相同的水平速度 。由動量守恒定律得：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C點。因為滑塊到達D點時，除與小車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相對于小車做豎直上拋運動(相對地面做斜上拋運動)。因題中說明無能量損失，可知滑塊在離車后一段時間內，始終處于D點的正上方(因兩者在水平方向不受力作用，水平方向分運動為勻速運動，具有相同水平速度)， 所以滑塊返回時必重新落在小車的D點上，然后再圓孤下滑，最后由C點離開小車，做平拋運動落到地面上。由機械能守恒定律得：mVC2=mgR+(M+m) 2+m2所以以滑塊、小車為系統(tǒng)，以滑塊滑上C點為初態(tài)，滑塊第二次滑到C點時為末態(tài)，此過程中系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒(注意：對滑塊來說，此過程中彈力與速度不垂直，彈力做功，機械能不守恒)得：即mVC2=m+MV2上式中、V分別為滑塊返回C點時，滑塊與小車的速度， 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這一過程中，小車做勻速直線運動，前進距離為： S=2/g=0.3221.1/10=0.07m點評：以上兩題均重點考察學生對物理過程的認識和理解的能力。一般來講，拿到一道題目后，能根據(jù)題目敘述，將一個較復雜的實際過程在頭腦中形成清晰的物理圖景進而挑選出適宜的物理規(guī)律進行解答，這是鑒別考生能力高低常用方法。因此這種過程復雜的題型在高考中屢見不鮮。同學們在平時練習中，要有意識的去鍛煉自己將一個復雜過程細分為若干子過程的能力，既要注意每個子過程所遵從的物理規(guī)律，又要注意子過程之間所使用的銜接規(guī)律。通過這樣反復磨練，相信同學們分析問題的能力會逐步得以提高的?；瘜W 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)鎂鋁合金的質量和所反應的鹽酸的物質的量，設鎂鋁的物質的量，列方程組求出。但是這樣做比較麻煩，計算量較大。我們可以采用這樣的方法：如果使沉淀最多，則Mg2+、Al3+全部轉化為Mg（OH）2、 Al（OH）3沉淀，此時溶液中的溶質只有NaCl,即n(N