【題目】足夠長的平行金屬導軌相距L,與水平面的夾角為θ,整個空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度大小均為B,虛線上方軌道光滑且磁場方向向上,虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下.在導體棒EF以初速度v0沿導軌上滑至最大高度的過程中,導體棒MN一直靜止在導軌上.若兩導體棒質量均為m、電阻均為R,導軌電阻不計,重力加速度為g,在此過程中導體棒EF上產生的焦耳熱為Q,求:
(1)導體棒MN受到的最大摩擦力;
(2)導體棒EF上升的最大高度.
(3)當導體棒EF返回出發(fā)點時導體棒MN的加速度
【答案】(1) (2) (3)0
【解析】
(1)導體棒EF向上做減速運動,產生的感應電動勢和感應電流逐漸減小,MN所受的安培力方向沿導軌向下,大小不斷減小,所以EF棒剛開始運動時MN所受的摩擦力最大。
EF獲得向上初速度v0時,產生感應電動勢 E=BLv0
電路中電流為I,由閉合電路歐姆定律:
此時對導體棒MN受力分析,由平衡條件:FA+mgsinθ=f
FA=BIL
解得:
(2)導體棒上升過程MN一直靜止,對系統(tǒng)由能的轉化和守恒定律得:
解得:
(3)當棒EF返回時,可知感應電流方向反了,兩棒所受的安培力方向也反了。又根據(jù)能量守恒定律,棒EF返回出發(fā)點時的速度一定小于初速度,則棒MN所受安培力也一定小于初始值,所以不可能拉動棒MN。即加速度為零.
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【題目】如圖所示,兩個內壁光滑的圓形管道豎直固定,左側管道的半徑大于右側管道半徑。兩個小球A、B分別位于左、右管道上的最高點,A球的質量小于B球質量,兩球的半徑都略小于管道橫截面的半徑。由于微小的擾動,兩個小球由靜止開始自由滑下,當它們通過各自管道最低點時,下列說法正確的是( )
A. A球的速率一定等于B球的速率
B. A球的動能一定等于B球的動能
C. A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度
D. A球對軌道的壓力一定等于B球對軌道的壓力
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【題目】某校一課外活動小組自制一枚火箭;鸺c火后可認為豎直向上做勻加速直線運動,經過4s時間到達離地面40m高處時燃料恰好用完,若不計空氣阻力,取g=10m/s2.求:
(1)火箭勻加速運動階段的加速度及燃料恰好用完時火箭的速度;
(2)火箭上升離地面的最大高度。
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【題目】水平路面上有一質量為1 kg的玩具小車由靜止開始沿直線啟動。其運動的v-t圖像如圖所示,圖中0~2 s時間段圖像為直線,2 s后發(fā)動機的輸出功率保持不變。已知玩具小車行駛中的阻力恒為2 N,則下列說法正確的是
A. 2 s后牽引力功率為12 W
B. 玩具小車運動的最大速度vm為12 m/s
C. 0~2s內牽引力所做的功為18 J
D. 2~4s內牽引力所做的功為60 J
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【題目】某同學做了一個趣味實驗,如圖所示,有兩個彈性小球A、B重疊放置,質量分別為m1、m2,兩球球心在同一豎直線上,F(xiàn)讓它們在距水平地面高h處由靜止釋放,落地時認為小球B先與地面碰撞,再與小球A碰撞,小球A碰后能上升的最大高度為H。所有的碰撞都是彈性碰撞,碰撞時間忽略不計,碰撞前后兩小球都在豎直方向運動,兩小球均可視為質點,不計空氣阻力。下列說法正確的是
A. 若m2=3m1,則H=4h B. 若m2=3m1,則H=9h
C. 若m2>>m1,則近似有H=9h D. 若m2>>m1,則近似有H=16h
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【題目】A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰,如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時間變化的圖象,a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時間變化的圖 象,c為碰撞后兩球共同運動的位移隨時間變化的圖象,若A球質量是m=2 kg,則由圖判斷下列結論不正確的是( )
A. 碰撞前、后A球的動量變化量為4 kg·m/s
B. 碰撞時A球對B球所施的沖量為-4 N·s
C. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J
D. A、B兩球碰撞前的總動量為3 kg·m/s
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【題目】如圖所示,鐵板AB與水平地面之間的夾角為θ,一塊磁鐵吸附在鐵板下方。在緩慢抬起鐵板的B端使θ角增大(始終小于90°)的過程中,磁鐵始終相對于鐵板靜止。下列說法正確的是
A. 磁鐵所受合外力逐漸減小
B. 磁鐵始終受到三個力的作用
C. 磁鐵所受到的摩擦力逐漸減小
D. 鐵板對磁鐵的彈力逐漸增大
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【題目】我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星經過多次加速、變軌后,最終成功進入環(huán)月工作軌道。如圖所示,衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道α上運動,也能到離月球比較遠的圓軌道b上運動,該衛(wèi)星在a軌道上運動與在b軌道上運動比較( 。
A. 衛(wèi)星在α軌道上運行的線速度小
B. 衛(wèi)星在α軌道上運行的周期大
C. 衛(wèi)星在α軌道上運行的角速度小
D. 衛(wèi)星在α軌道上運行時受到的萬有引力大
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【題目】如圖a所示,總長L=40 cm的粗細均勻的直玻璃管水平放置,用長為20 cm的水銀柱封閉一定質量的理想氣體,氣體長度為16 cm。環(huán)境溫度為t1=7℃,大氣壓強p0=75 cmHg。求:
(ⅰ)保持外界大氣壓強不變,緩慢升高環(huán)境溫度,當環(huán)境溫度升高到t2時,水銀柱到達管口,求t2(℃)的大。
(ⅱ)保持外界大氣壓強p0、環(huán)境溫度為t2不變的情況下,將玻璃管緩慢轉至豎直開口向下,如圖b所示,穩(wěn)定后管中水銀柱的長度。
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