【題目】如圖,兩條間距L=0.5m且足夠長的平行光滑金屬直導軌,與水平地面成30°角固定放置,磁感應強度B=0.4T的勻強磁場方向垂直導軌所在的斜面向上,質量、的金屬棒ab、cd垂直導軌放在導軌上,兩金屬棒的總電阻r=0.2Ω,導軌電阻不計。ab在沿導軌所在斜面向上的外力F作用下,沿該斜面以的恒定速度向上運動。某時刻釋放cd, cd向下運動,經(jīng)過一段時間其速度達到最大。已知重力加速度g=10m/s2,求在cd速度最大時,
(1)abcd回路的電流強度I以及F的大;
(2)abcd回路磁通量的變化率以及cd的速率。
【答案】(1) I=5A ,F=1.5N (2),
【解析】(1)以cd為研究對象,當cd速度達到最大值時,有:
①
代入數(shù)據(jù),得: I=5A
由于兩棒均沿斜面方向做勻速運動,可將兩棒看作整體,作用在ab上的外力:
②
(或對ab:)
代入數(shù)據(jù),得: F=1.5N
(2) 設cd達到最大速度時abcd回路產生的感應電動勢為E,根據(jù)法拉第電磁感應定律,有: ③
由閉合電路歐姆定律,有:④
聯(lián)立③④并代入數(shù)據(jù),得:=1.0Wb/s
設cd的最大速度為vm,cd達到最大速度后的一小段時間內,
abcd回路磁通量的變化量:⑤
回路磁通量的變化率: ⑥
聯(lián)立⑤⑥并代入數(shù)據(jù),得:m/s
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【題目】有一個推礦泉水瓶的游戲節(jié)目,規(guī)則是:選手們從起點開始用力推瓶一段時間后,放手讓瓶向前滑動,若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內,視為成功;若瓶最后未停在桌上有效區(qū)域內或在滑行過程中倒下,均視為失敗。其簡化模型如下圖所示,AC是長度為L1=5 m的水平桌面,選手們可將瓶子放在A點,從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶,BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2=1 m,瓶子質量m=0.5 kg,瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4。某選手作用在瓶子上的水平推力F=20 N,瓶子沿AC做直線運動,假設瓶子可視為質點,g取10 m/s2,那么該選手要想游戲獲得成功,試問:
(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少?
(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少?
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【題目】如圖所示,豎直平面內,水平線OO/下方足夠大的區(qū)域內存在水平勻強磁場,磁感應強度為B,一個單匝正方形導體框,邊長為L,質量為為m,總電阻為r,從ab邊距離邊界OO/為L的位置由靜止釋放;已知從ab邊剛進入磁場到cd邊剛進入磁場所用時間t,重力加速度為g,空氣阻力不計,導體框不翻轉;求:
(1)ab邊剛進入磁場時,b、a間電勢差大小Uba
(2)cd邊剛進入磁場時,導體框的速度;
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【題目】我國《道路交通安全法》中規(guī)定:各種小型車輛前排乘坐的人(包括司機)必須系好安全帶,這是因為( 。
A. 系好安全帶可以減小人的慣性
B. 系好安全帶可增加人的慣性
C. 系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害
D. 系好安全帶可以防止因車的慣性而造成的傷害
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【題目】空間中有一直角坐標系,其第一象限在圓心為、半徑為R、邊界與x軸和y軸相切的圓形區(qū)域內,有垂直于紙面向里的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度大小為B;第二象限中存在方向豎直向下的勻強電場,F(xiàn)有一群質量為m.電荷量為q的帶正電的粒子從圓形區(qū)域邊界與x軸的切點A處沿紙面上的不同方向射入磁場中,如圖所示。已知粒子的磁場中做勻速圓周運動的半徑均為R,其中沿方向射入的粒子恰好到達x軸上與O點距離為2R的N點,不計粒子的重力和它們之間的相互作用力,求:
(1)粒子射入磁場時的速度大小及電場強度的大小;
(2)速度方向與夾角為(斜向右上方)的粒子到達y軸所用的時間。
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【題目】以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時,一個物體所受空氣阻力可忽略,另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比,下列用虛線和實線描述兩物體運動的v-t圖象可能正確的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】對靜止在桌面上的木塊,下列說法正確的是( )
A. 木塊無動能,但有分子平均動能 B. 木塊無動能,也無分子平均動能
C. 木塊有動能,但無分子平均動能 D. 木塊有動能,也有分子平均動能
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【題目】關于力,下列說法正確的是( )
A.只要兩個物體接觸就一定產生彈力
B.繩對物體的拉力的方向總是沿著繩指向繩收縮的方向
C.木塊放在桌面上要受到一個向上的彈力,這是由于木塊發(fā)生微小形變而產生的
D.彈力是根據(jù)力的性質命名的,支持力是根據(jù)力的效果命名的
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【題目】一賽艇停在平靜的水面上,賽艇前端有一標記P離水面的高度為h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;賽艇正前方離賽艇前端S1=0.8m處有一浮標,示意如圖。一潛水員在浮標前方S2=3.0m處下潛到深度為h2=4.0m時,看到標記剛好被浮標擋住,此處看不到船尾端Q;繼續(xù)下潛△h=4.0m,恰好能看見Q。求
(1)水的折射率n;
(2)賽艇的長度l。(結果可用根式表示)
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