如圖所示,虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,其主要部件為緩沖滑塊 K和質(zhì)量為m的“U”框型緩沖車廂。在車廂的底板上固定著兩個光滑水平絕緣導軌PQ、MN,緩沖車的底部固定有電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導軌平面并隨車廂一起運動的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,設(shè)導軌右端QN是磁場的右邊界。導軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab邊長為L。假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下(碰前車廂與滑塊相對靜止),此后線圈與軌道磁場的作用使車廂減速運動,從而實現(xiàn)緩沖。 不計一切摩擦阻力。

(1)求滑塊K的線圈中最大感應(yīng)電動勢Em的大;

(2)若緩沖車廂向前移動距離L后速度為零(導軌未碰到障礙物),則此過程線圈abcd中通過的電荷量q和產(chǎn)生的焦耳熱Q各是多少?

(3)若緩沖車以某一速度v0'(未知)與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,緩沖車廂所受的最大水平磁場力為Fm。緩沖車在滑塊K停下后,其速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足:

v= v0'- x 。要使導軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物C碰撞前,導軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大?

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:2016屆陜西西北工大附中高三下第五次適應(yīng)訓練理綜物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi),在-m ≤ x ≤ 0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小B=4.0×10-4 T、方向垂直于紙面向里的條形勻強磁場,其左邊界與x軸交于P點;在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E=4 N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場,其寬度d=2 m.一質(zhì)量m=6.4×10-27 kg、電荷量q=-3.2×10-19 C的帶電粒子從P點以速度v=4×104 m/s,沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場,經(jīng)磁場、電場偏轉(zhuǎn)后,最終通過x軸上的Q點(圖中未標出),不計粒子重力.求:

(1)帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑;

(2)帶電粒子在磁場中的運動時間;

(3)當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標;

(4)若只改變上述電場強度的大小,要求帶電粒子仍能通過Q點,討論此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關(guān)系.

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科目:高中物理 來源:2016屆浙江省寧波市等十校高三3月聯(lián)考理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

關(guān)于下列物理現(xiàn)象的分析,說法正確的是( )

A.鳥兒能歡快地停在高壓電線上是因為鳥兒的腳底上有一層絕緣皮

B.電動機電路開關(guān)斷開時會出現(xiàn)電火花是因為電路中的線圈產(chǎn)生很大的自感電動勢

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科目:高中物理 來源:2016屆天津市南開區(qū)高三下學期第一次模擬理綜物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,在豎直面內(nèi)有一個光滑弧形軌道,其末端水平,且與處于同一豎直面內(nèi)光滑圓形軌道的最低端相切,并平滑連接。A、B兩滑塊(可視為質(zhì)點)用輕細繩拴接在一起,在它們中間夾住一個被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧。兩滑塊從弧形軌道上的某一高度P點處由靜止滑下,當兩滑塊剛滑入圓形軌道最低點時拴接兩滑塊的繩突然斷開,彈簧迅速將兩滑塊彈開,其中前面的滑塊A沿圓形軌道運動恰能通過圓形軌道的最高點,后面的滑塊B恰能返回P點。已知圓形軌道的半徑R= 0.72 m,滑塊A的質(zhì)量mA= 0.4 kg,滑塊B的質(zhì)量mB= 0.1 kg,重力加速度g取10 m/s2,空氣阻力可忽略不計。求:

(1)滑塊A運動到圓形軌道最高點時速度的大小;

(2)兩滑塊開始下滑時距圓形軌道底端的高度h;

(3)彈簧在將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢能。

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科目:高中物理 來源:2016屆天津市南開區(qū)高三下學期第一次模擬理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

“探月熱”方興未艾,2010年10月1日下午18時59分57秒,中國探月二期工程先導星“嫦娥二號”在西昌點火升空,準確入軌,赴月球拍攝月球表面影象、獲取極區(qū)表面數(shù)據(jù),為“嫦娥三號”在月球軟著陸做準備。已知月球質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G。則下列說法正確的是

A.月球表面的重力加速度為

B.在月球上發(fā)射一顆繞月球運行的衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為

C.在月球上發(fā)射一顆繞月球圓形軌道運行的衛(wèi)星的最大運行速度為

D.在月球上發(fā)射一顆繞月球圓形軌道運行的衛(wèi)星的最大周期為

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科目:高中物理 來源:2016屆天津市河東區(qū)高三第二次模擬理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

為了讓乘客乘車更為舒適,某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖所示。當此車加速上坡時,盤腿坐在座椅上的一位乘客

A.處于失重狀態(tài) B.不受摩擦力的作用

C.受到向前(水平向右)的摩擦力作用 D.所受力的合力豎直向上

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科目:高中物理 來源:2016屆江西省等校高三4月份聯(lián)考二理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法正確的是( )

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B.單擺在周期性外力作用下做受迫振動,其振動周期與單擺的擺長無關(guān)

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科目:高中物理 來源:2016屆湖南省岳陽市高三教學質(zhì)量檢測二模理綜物理試卷(解析版) 題型:實驗題

某班物理小組計劃用一臺具有攝像功能的數(shù)碼相機來研究彈簧做功的規(guī)律。該小組設(shè)計的裝置如圖甲所示,光滑水平桌面離地高度為H =0.8m,輕質(zhì)彈簧左端固定于豎直擋板上,擋板到桌面右端的距離恰好等于彈簧的原長。

實驗時將一質(zhì)量為m=200g的小滑塊(可視為質(zhì)點)置于被壓縮彈簧的右端,釋放后小滑塊在彈力的作用下向右運動,并離開桌面做平拋運動(不計空氣阻力),用數(shù)碼相機將滑塊運動過程拍成視頻,改變滑塊的釋放位置再拍,獲得多個視頻,每個視頻都是由相同時間間隔的照片連貫而成,通過電腦將這些照片按時間順序制作成頻閃照片(如圖乙所示),篩選出5張頻閃照片,用刻度尺測得照片中的桌面離地高度h=50.0mm,再測出5張照片中的x和s,記錄到下表中。取重力加速度g=10m/s2。

頻閃照片序號

1

2

3

4

5

x/mm

4.0

8.0

12.0

16.0

18.0

s/mm

32.0

64.2

95.9

128.6

143.3

(1)分析圖乙中滑塊的位置分布規(guī)律,可知該相機每秒能拍攝 張照片。

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在答題卡相應(yīng)坐標圖(如圖丙)中畫出s—x圖像。

(3)若測得s—x圖像的斜率為k,則彈簧對滑塊的功W可以表示成( )

A. B. C. D.

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