【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ． （ 1）輸電線線冰層的體積 V 冰 = π R2L 由對(duì)稱關(guān)系可知，塔尖所受壓力的增加值等于一根導(dǎo)線上冰層的重力，即 Δ N = ρ V 冰 g= π ρ R2Lg （ 2）輸電線與冰層的總質(zhì)量 M39。 = m0L + π ρ R2Lg，輸電線受力如圖甲所示。 由共點(diǎn)力的平衡條件，得 2F1cosθ = m0Lg + π ρ R2Lg 輸 電 線 在 最 高 點(diǎn) 所 受 的 拉 力LgRmF ???cos2 201 ?? 半根輸電線的受力如圖乙所示。 由共點(diǎn)力的平衡條件，得 F2 = F1sinθ 輸電線在最低點(diǎn)所受的拉力 ??? tan2 202 LgRmF ?? 啟東中學(xué) 物理 考前輔導(dǎo) 10 19 解：⑴設(shè)Ｂ上升了 h 時(shí)繩子與水平方向的夾角為θ cosθ＝ hLL? ＝ ① 此時(shí)Ａ、Ｂ的速度大小關(guān)系為 vA＝ ?sinBv ② Ａ下降的高度為 Ｈ １ ＝Ｌ tgθ ＝ ③ Ａ下降Ｂ上升過(guò)程中，Ａ、Ｂ組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒： Ｍ gH1＝ mgh+21 MvA2+21 mvB2 ④ 將①②③代入④可得線 框Ｂ上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的 速度 vB≈ 。 ⑵根據(jù) vA＝ ?sinBv ，當(dāng)線框Ｂ勻速通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，隨著θ的增大，物塊Ａ做變減速運(yùn)動(dòng) 。 ⑶當(dāng)線框Ｂ下邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，設(shè)繩子與水平方向 的夾角為 θ′ ， cosθ′＝ bahL L ??? ≈21 ⑤ 此時(shí)Ａ、Ｂ的速度大小關(guān)系為 vA′＝ ??sinBv =2 2 m/s ⑥ 設(shè)從Ｂ開(kāi)始上升起，Ａ下降高度為Ｈ 2， 則 Ｈ 2=Ｌ tgθ′ = ⑦ 設(shè)線框Ｂ經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)獲得的內(nèi)能Ｑ，整個(gè)過(guò)程 中，Ａ、Ｂ組成的系統(tǒng)能量守恒，有： Ｍ gH2＝ mg(h+a+b)+21 MvA′ 2+21 mvB2＋Ｑ ⑧ 聯(lián)立⑤⑥⑦⑧并代入 vB≈ ，可求得： Ｑ＝ 20 解：電子分布稀疏，電子間的互相作用可略，我們?cè)谒膫€(gè)象限分別設(shè)計(jì)磁場(chǎng)區(qū)域，先考慮第 I 象限，這時(shí)可將 O 點(diǎn)視為電子發(fā)射源，所發(fā)射的電子均具速率 v ，初速方向與 x 軸夾角 ? 滿足20 ???? 考慮到電子應(yīng)朝 x 軸方向偏轉(zhuǎn)，故 1B 應(yīng)垂直于平面朝里，在該磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)電子做半徑為 1 1emvR eB?的圓周運(yùn)動(dòng)，其中 em 與 e 分別為電子質(zhì)量和電子電量的絕對(duì)值。電子到達(dá)磁場(chǎng)邊后 [點(diǎn) ( , )Sxy ]，即沿圓切線方向朝 x 軸正方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示應(yīng)有 111sin cosxRy R R? ???? ??? 啟東中學(xué) 物理 考前輔導(dǎo) 11 消去 ? 便得磁場(chǎng)邊界方程 2 2 211()x y R R? ? ? 故該區(qū)域也是半徑為 1R 的圓 . 由于 0 2???? 。故 2?? ? 的電子軌道對(duì)應(yīng)的那部分磁場(chǎng)區(qū)域成為多余的部分，因此可用 2??? 的電子軌道 [其方程為 2 2 211()x R y R? ? ? ，圖中已畫(huà)出它的 14 圓軌道 ]I 來(lái)約束所取磁場(chǎng)區(qū)域。這樣，第 I 象限設(shè)計(jì)出的磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)? 圓： 2 2 211()x y R R? ? ? 圓： 2 2 211()x R y R? ? ? 所包圍的區(qū)域，即圖中畫(huà)平行斜線的區(qū)域 .由題中的限制可知 R1=2H，于是該區(qū)域中 1 1 2eem v m vB eR eH?? 1B 的方向如圖所示 . 完全相似的分析表明，第 IV 象限的磁場(chǎng)區(qū)域與第 I 象限的磁場(chǎng)區(qū)域關(guān)于 x 軸對(duì)稱， NB 的方向與 1B 方向相反，大小相等 .不難知道，第 II、 III 象限中的磁場(chǎng)區(qū)域亦與前者十分類似，只是需要調(diào)整速度和粒子束寬度對(duì)其的影響，由此 , eI I I I I I I I I I mvR R H B B eH? ? ? ?且 BII與 BIII方向相反 . 綜上所述，設(shè)計(jì)的一組磁場(chǎng)區(qū)域如圖所示 2粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為qBmvr? ① 速度小的粒子將在 xa 的 區(qū)域走完半圓，射到豎直屏上。半圓的直徑在 y 軸上，半徑的范圍從 0 到 a，屏上發(fā)亮的范圍從 0 到 2a。 軌道半徑大于 a 的粒子開(kāi)始進(jìn)入右測(cè)磁場(chǎng)，考慮 r=a 的極限情況，這種粒子在右側(cè)的圓軌跡與 x 軸在D 點(diǎn)相切（虛線）， OD=2a，這是水平屏上發(fā)亮范圍的左邊界。 速度最大的粒子的軌跡如圖中實(shí)線所示，它由兩段圓弧組成，圓心分別為 C 和 C’， C 在 y 軸上，由對(duì)稱性可知 C’在 x=2a 直線上。 設(shè) t1為粒子在 0xa的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間， t2為在 xa的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由題意可知： 5221?tt 12721 Ttt ?? 啟東中學(xué) 物理 考前輔導(dǎo) 12 由此解得61 Tt? ② 1252 Tt ?③ 由②、③式和對(duì)稱性可得∠ OCM=60176。 ④ ∠ MC’ N=60176。 ⑤ ∠ MC‘ P=3600125?=150176。 ⑥所以 ∠ NC‘ P=1500－ 600=900 ⑦ 即 NP 為 1/4 圓周。因此，圓心 C’在 x軸上。 設(shè)速度為最大值粒子的軌道半徑為 R，由直角△ COC’可得 2Rsin60176。 =2a 332 aR? ⑧ 由圖可知 OP=2a+R，因此水平熒光屏發(fā)亮范圍的右邊界的坐標(biāo) ax )331(2 ?? ⑨ 22 參考解答： P 被釋放后，細(xì)繩的張力對(duì) D 產(chǎn)生機(jī)械 力矩，帶動(dòng) D 和 A1作逆時(shí)針的加速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)兩個(gè)輪子之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸， A1帶動(dòng) A2作順時(shí)針的加速運(yùn)動(dòng)。由于兩個(gè)輪子的輻條切割磁場(chǎng)線，所以在 A1產(chǎn)生由周邊沿輻條指向軸的電動(dòng)勢(shì)，在 A2 產(chǎn)生由軸沿輻條指向周邊的電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)電阻 R 構(gòu)成閉合電路。 A A2中各輻條上流有沿電動(dòng)勢(shì)方向的電流，在磁場(chǎng)中輻條受到安培力。不難看出，安培力產(chǎn)生的電磁力矩是阻力矩，使 A A2加速轉(zhuǎn)動(dòng)的勢(shì)頭減緩。 A A2從起始的靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，電流隨之逐漸增大，電磁阻力矩亦逐漸增大，直至電磁阻力矩與機(jī)械力矩相等， D、 A1和 A2停止作加速轉(zhuǎn) 動(dòng)，均作勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí) P 勻速下落，設(shè)其速度為 v，則 A1的角速度01 av?? (1) A1帶動(dòng) A2轉(zhuǎn)動(dòng)， A2的角速度 ω 2與 A1的角速度 ω 1之間的關(guān)系為 ω 1a1=ω 2a2 （ 2） A1中每根輻條產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為1211 21 ?? Ba? （ 3） 軸與輪邊之間的電動(dòng)勢(shì)就是 A1中四條輻條電動(dòng)勢(shì)的并聯(lián)，其數(shù)值見(jiàn)（ 3）式。 同理， A2中，軸與輪邊之間的電動(dòng)勢(shì)就是 A2中四條輻條電動(dòng)勢(shì)的并聯(lián)，其數(shù)值為2222 21 ?? Ba?（ 4） A1中 每根 輻條的電阻為 R1，軸與輪邊之間的電動(dòng)勢(shì)就是 A1中四條輻條電動(dòng)勢(shì)的并聯(lián)，其數(shù)值為 RA1=41R（ 5） A2中 每根輻條的電阻為 R2，軸與輪邊之間的電動(dòng)勢(shì)就是 A2中四條輻條電動(dòng)勢(shì)的并聯(lián)，其數(shù)值為 RA2=42R（ 6） A1輪、 A2輪和電阻 R 構(gòu)成串聯(lián)回路，其中的電流為 I=21 21 AA RRR ????? （ 7） 以（ 1）至（ 6）式代入（ 7）式，得 I=)4()4()()21(212110RRRvaaBaa??? （ 8） 當(dāng) P 勻速下降時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng) 來(lái)說(shuō)，重力的功率等于所有電阻的焦耳熱功率之和，即 mgv=I2(R+41R+42R) （ 9） 以（ 8）式代入（ 9）式得 v=2212122021 )( )4( aaaB aRRRmg ??? (10) 啟東中學(xué) 物理 考前輔導(dǎo) 13 高三物理練習(xí)卷 B 一 單項(xiàng)選擇題： ） 1．光滑水平面上有一矩形金屬線框，一左側(cè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直水平面向下，矩形線框的左邊框處于磁場(chǎng)邊界之外靠近邊界處，如圖所示，現(xiàn)使磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度均勻減小，則在磁感強(qiáng)度減小到零之前，線框?qū)ⅲ? A．向 右運(yùn)動(dòng)，全部進(jìn)入磁場(chǎng)后線框中的感應(yīng)電流為零，線框所受合力為零，做勻速運(yùn)動(dòng) B．向右運(yùn)動(dòng)，全部進(jìn)入磁場(chǎng)后線框中的感應(yīng)電流恒定，線框所受合力為零，做勻速運(yùn)動(dòng) C．向右運(yùn)動(dòng)，全部進(jìn)入磁場(chǎng)后線框中的感應(yīng)電流減小，線框所受合力不為零，做變速運(yùn)動(dòng) D．向左運(yùn)動(dòng)，全部出磁場(chǎng)前線框中感應(yīng)電流不斷減小，線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) ） 2．如圖所示， s 為一點(diǎn)光源， P、 Q 是偏振片， R 是一光敏電阻， R R2 是定值電阻，電流表和電壓表均為理想電表，電源電動(dòng)勢(shì)為 E，內(nèi)阻為 r。則當(dāng)偏振片 Q 由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng) 90176。的過(guò)程中，電流表和 電壓表的示數(shù)變化情況為 A．電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小 B．電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大 C．電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大 D．電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小 ） 3．在生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān) S 由閉合到斷開(kāi)時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，使開(kāi)關(guān) S 處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全．為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件，下列方案可行的是 ） 如圖所示，在絕緣水平面上固定兩個(gè)等量同種電荷 A、 B，在 AB 連線上的 P 點(diǎn)釋放一 帶電滑塊，則滑塊會(huì)由靜止開(kāi)始一直向右運(yùn)動(dòng)到 AB 連線上的另一點(diǎn) M 而靜止。則以下判斷正確的是 A．滑塊一定帶的是與 A、 B 異種的電荷 B．滑塊的電勢(shì)能一定是先減小后增大 C．滑塊的動(dòng)能與電勢(shì)能之和一定減小 D． AP 間距一定等于 BM 間距 B 啟東中學(xué) 物理 考前輔導(dǎo) 14 ） 5．用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑