【題目】如圖(a),水平地面上固定一傾角為37°的斜面,一寬為l=0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上,磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd,線框沿斜面下滑時,ab、cd邊始終與磁場邊界保持平行。以地面為零勢能面,從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中,線框的機械能E與位移s之間的關系如圖(b)所示,圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為R=0.06Ω。(sin37°=0.6cos37°=0.8,重力加速度g10m/s2)求:

1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;

2)線框的邊長l

3)線框穿越磁場的過程中,線框中產(chǎn)生的最大電功率Pm;

【答案】10.520.15m3

【解析】

1)進入磁場前,根據(jù)線段①,減少的機械能

E1=0.900-0.756J=μmgcos37°s 其中s=0.36m,

解得μ=0.5

2)線框進入磁場的過程中,減小的機械能等于克服摩擦力和安培力所做的功,由圖線②可知,此時機械能線性減小,說明安培力也為恒力,線框做勻速運動。減少的機械能

E2=0.756-0666J=μmgcos37°+F·l=mgsin37°·l

解得l=0.15m

3)線框完全進入磁場后做勻加速直線運動,當ab邊要離開磁場時,開始做減速運動,此時線框受到的安培力最大,速度最大,線框內(nèi)的電功率最大。

ab邊剛進入磁場時速度為v1 則:

解得v1=1.2m/s

在線框勻速進入磁場時,安培力,

可解得:B2l2= 0.01

線框完全進入磁場到ab邊剛要穿出磁場:

解得v2=1.6m/s

所以線框內(nèi)的最大電功率:

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【題目】如圖所示,一輛小車在牽引力作用下沿半徑為R的弧形路面勻速率上行,小車與路面間的阻力大小恒定,則上行過程中

A. 小車處于平衡狀態(tài),所受合外力為零

B. 小車受到的牽引力逐漸增大

C. 小車受到的牽引力對小車做的功一定大于小車重力勢能的增加量

D. 小車重力的功率逐漸增大

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【題目】一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1n2115,原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓U如圖所示。副線圈僅接入一個10 Ω的電阻,則(  )

A. 流過電阻的電流是20 A

B. 與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V

C. 經(jīng)過1 分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103 J

D. 變壓器的輸入功率是1×103 W

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【題目】如圖所示的裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成.光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的時間△t1和△t2,導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離L,游標卡尺測量遮光片的寬度d,另用天平測出滑塊和沙與沙桶的質(zhì)量分別為Mm,回答下列問題:

①測量d時,某次游標卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖所示,其讀數(shù)為_____ mm

②若用該裝置來驗證牛頓第二定律,以下說法不正確的是_____

A.該裝置可以不平衡摩擦力也不需要將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平

B.如果氣墊導軌水平則輕推滑塊勻速滑動時,通過兩個光電門的時間△t1和△t2必相等

C.實驗時,多次在同一條件下重復實驗取擋光片通過兩光電門時間的平均值以減小偶然誤差

③若用此裝置中滑塊受到線的拉力即合外力F 可用M、m、L和時間△t1和△t2表示為F_____

④通過計算比較發(fā)現(xiàn)滑塊受到的線的拉力F與沙和沙桶的重力不相等且相差較大,是因為_____

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【題目】一半徑為R圓柱體放置在水平桌面上,圓柱體由折射率為的透明材料制成,截面如圖所示。一束光線平行于桌面射到圓柱表面上,入射角為60°,射入圓柱體后再從豎直表面射出(不考慮光在豎直表面內(nèi)的反射)。已知真空中的光速為c,求:

①光進入圓柱體時的折射角;

②光在圓柱體中傳播的時間。

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【題目】如圖所示,粗糙水平面上放有截面為圓周的柱狀物體A,A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B,對A施加一個水平向左的力F,使A緩慢地向左移動少許,在這一過程中( 。

A. 墻壁對B的彈力先減小后增大B. AB的彈力一直增大

C. A受到的摩擦力一直增大D. A受到的地面支持力不變

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【題目】如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長的輕繩連接,整個裝置能繞過CD中點的軸OO轉(zhuǎn)動,已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊AOO軸的距離為物塊BOO軸距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)速逐漸增大,從繩子處于自然長度到兩物塊AB即將滑動的過程中,下列說法正確的是( 。

A. B受到的靜摩擦力一直增大B. B受到的靜摩擦力是先增大后減小再增大

C. A受到的靜摩擦力是先增大后減小D. A受到的合外力一直在增大

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【題目】礦井中的升降機以5m/s的速度豎直向上勻速運行,某時刻一螺釘從升降機底板松脫,經(jīng)過3s升降機底板上升至井口,此時松脫的螺釘剛好落到井底,不計空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是

A. 螺釘松脫后做自由落體運動

B. 礦井的深度為45m

C. 螺釘落到井底時的速度大小為25m/s

D. 螺釘隨升降機從井底出發(fā)到落回井底共用時6s

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A. v1大于v2

B. 等勢面b的電勢比等勢面c的電勢高

C. 粒子從A運動到B所用時間為

D. 勻強電場的電場強度大小為

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