題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,邊長為L的正方形金屬框,匝數(shù)為n,質(zhì)量為m,電阻為R,用細(xì)線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣,金屬框的上半部處于磁場內(nèi),下半部處于磁場外.磁場隨時間變化規(guī)律為B=kt(k>0),已知細(xì)線所能承受的最大拉力為2mg,下列說法正確的是( )
A.線圈的感應(yīng)電動勢大小為nk·
B.細(xì)繩拉力最大時,金屬框受到的安培力大小為mg
C.從t=0開始直到細(xì)線會被拉斷的時間為
D.以上說法均不正確
解析 (1)設(shè)木板第一次上升過程中,物塊的加速度為a物塊,由牛頓第二定律kmgsin θ-mgsin θ=ma物塊
解得a物塊=(k-1)gsin θ,方向沿斜面向上
(2)設(shè)以地面為零勢能面,木板第一次與擋板碰撞時的速度大小為v1
由機械能守恒得:×2mv=2mgH
解得v1=
設(shè)木板彈起后的加速度為a板,由牛頓第二定律得:
a板=-(k+1)gsin θ
木板第一次彈起的最大路程s1==
木板運動的路程s=+2s1=
(3)設(shè)物塊相對木板滑動距離為L
根據(jù)能量守恒mgH+mg(H+Lsin θ)=kmgLsin θ
摩擦力對木板及物塊做的總功W=-kmgLsin θ
解得W=-
答案 (1)(k-1)gsin θ;方向沿斜面向上
(2) (3)-
解析 當(dāng)小木塊剛放到傳送帶上時μmg=ma得a=μg
設(shè)小木塊加速到v時運動的距離為L0,由v2=2aL0得L0=
(1)當(dāng)L≤L0時,小木塊一直加速,v≥at得t≤或由L=at2得t= 或由L≤vt得t≥,故C、D正確.
(2)當(dāng)L>L0時,小木塊先加速后勻速,加速階段有v=at1得t1=
勻速階段有L-L0=vt2得t2=-
由t=t1+t2得t=+,故A正確.
答案 ACD
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