【題目】如圖所示,一個邊長L=1m,電阻R=4Ω的正方形導體線框abcd,從高h=0.8m的高處由靜止自由下落,下落時線框平面始終在豎直平面內(nèi),且保持與水平磁場方向垂直,當線框下邊bc剛一進入下方的有界勻強磁場時,恰好做勻速運動,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=1T(g=10m/s2),求
(1)線框做勻速運動的速度大小
(2)線框的質(zhì)量m大小.
(3)如果線圈的下邊bc通過磁場所經(jīng)歷的時間為t=0.35s,求bc邊剛從磁場下邊穿出時線框的加速度大小.
【答案】(1)線框做勻速運動的速度大小為4m/s
(2)線框的質(zhì)量m大小為0.1kg.
(3)如果線圈的下邊bc通過磁場所經(jīng)歷的時間為t=0.35s,求bc邊剛從磁場下邊穿出時線框的加速度大小為2.5m/s2.
【解析】
試題分析:(1)(2)恰好勻速下落,說明安培力與重力平衡,由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律與安培力表達式求解
(3)線框完全進入磁場前一直做勻速直線運動,完全進入磁場后做勻加速直線運動,根據(jù)運動學公式和牛頓第二定律求線框?qū)⒁┏龃艌鰰r的加速度
解:(1)設(shè)線框進入磁場時速度為V1
V12=2gh
V1==4m/s
(2)E=BLV1=4v
I===1A
線框所受安培力 F1=BIL=1×1×1=1N
又F1=mg
得m=0.1kg
(3)線框進入磁場勻速運動時間t1===0.25s
加速運動時間 t2=t﹣t1=0.1s
線框bc邊到達磁場下邊界速度 V2=V1+gt2=4+10×0.1=5m/s
安培力 F2=
由 F2﹣mg=ma
聯(lián)立得a=2.5m/s2
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m3=2kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑為R=0.3m的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個輕彈簧.滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑.質(zhì)量為m2=3kg的物體2(可視為質(zhì)點)放在滑道的B點,現(xiàn)讓質(zhì)量為m1=1kg的物體1(可視為質(zhì)點)自A點由靜止釋放.兩物體在滑道上的C點相碰后粘為一體(g=10m/s2).求:
(1)物體1從釋放到與物體2相碰的過程中,滑道向左運動的距離;
(2)若CD=0.2m,兩物體與滑道的CD部分的動摩擦因數(shù)都為μ=0.15,求在整個運動過程中,彈簧具有的最大彈性勢能;
(3)物體1、2最終停在何處。
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【題目】一水平放置的木板上放有砝碼,砝碼與木板間的動摩擦因數(shù)為,讓木板在豎直平面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運動,假如運動中木板始終保持水平,砝碼始終相對木板靜止,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,那么下列說法正確的是( )
A. 在通過軌道最高點時砝碼處于超重狀態(tài)
B. 在經(jīng)過軌道最低點時砝碼所受靜摩擦力最大
C. 勻速圓周運動的速度一定不大于
D. 在通過軌道最低點和最高點時,砝碼對木板的壓力差為砝碼重力的6倍
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【題目】在“研究平拋物體的運動”實驗中
(1)下列說法正確的是(______)
A.斜槽軌道必須光滑
B.斜槽軌道末端可以不水平
C.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置釋放
D.為更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
(2)如圖所示為實驗中用方格紙記錄了小球的運動軌跡,A.B.c和d為軌跡上的四點,小方格的邊長為L,重力加速度為g,則小球做平拋運動的初速度大小為=___________,經(jīng)b點時速度大小為__________。
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【題目】如圖所示,兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導線中通有大小相等、方向相反的電流.a、O、b在M、N的連線上,O為MN的中點,c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到O點的距離均相等.關(guān)于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是( 。
A. O點處的磁感應(yīng)強度為零
B. a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小不相等,方向相同
C. c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同
D. a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同
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【題目】如圖所示,線圈面積為0.1m2,共10匝,線圈總電阻為1Ω,與外電阻R=9Ω相連,線圈在B=T的勻強磁場中繞OO′軸以轉(zhuǎn)速n=1200r/min勻速轉(zhuǎn)動.從線圈處于中性面開始計時,求:
(1)電動勢的瞬時值表達式;
(2)兩電表的示數(shù);
(3)線圈轉(zhuǎn)過時電動勢的瞬時值;
(4)線圈轉(zhuǎn)過的過程中,通過電阻的電荷量.
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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定兩個很靠近的同心圓軌道,外圓內(nèi)表面光滑,內(nèi)圓外表面粗糙.一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點以初速度向右運動,球的直徑略小于兩圓間距,球運動的軌道半徑為R,不計空氣阻力.下列說法正確的是
A. 若,則小球在整個運動過程克服中摩擦力做功等于mgR
B. 若使小球在最低點的速度大于,則小球在整個運動過程中,機械能守恒
C. 若小球要做一個完整的圓周運動,小球在最低點的速度必須大于等于
D. 若小球第一次運動到最高點,內(nèi)環(huán)對小球的支持力為0.5mg,則小球在最低點對外圓環(huán)的壓力為5.5mg
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【題目】如圖所示,A、B兩物體之間用輕彈簧相連,B、C兩物體用不可伸長的輕繩相連,并跨過輕質(zhì)光滑定滑輪,C物體放置在固定的光滑斜面上.開始時用手固定C使繩處于拉直狀態(tài)但無張力,ab繩豎直,cd繩與斜面平行.已知B的質(zhì)量為m,C的質(zhì)量為4m,彈簧的勁度系數(shù)為k,固定斜面傾角α=30°.由靜止釋放C,C在沿斜面下滑過程中A始終未離開地面.(已知彈簧的彈性勢能的表達式為Ep=kx2,x為彈簧的形變量.)重力加速度為g.求:
(1)剛釋放C時,C的加速度大;
(2)C從開始釋放到速度最大的過程中,B上升的高度;
(3)若A不離開地面,其質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件。
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【題目】某實驗小組在“利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣?/span>”的實驗中:
(1)用游標卡尺測定擺球的直徑,測量結(jié)果如圖所示,則該擺球的直徑為________cm.
(2)小組成員在實驗過程中有如下說法,其中正確的是________.(填選項前的字母)
A.把單擺從平衡位置拉開30°的擺角,并在釋放擺球的同時開始計時
B.測量擺球通過最低點100次的時間t,則單擺周期為
C.用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長,代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大
D.選擇密度較小的擺球,測得的重力加速度值誤差較小
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