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【題目】如圖所示，足夠長的光滑絕緣水平臺左端固定一被壓縮的絕緣輕質彈簧，一個質量m=0.04kg、電量q=+2×10-4C的可視為質點的帶電小球與彈簧接觸但不栓接．某一瞬間釋放彈簧彈出小球，小球從水平臺右端A點飛出，恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點，并沿軌道滑下．已知AB的豎直高度h=0.45m，傾斜軌道與水平方向夾角為α=37°、傾斜軌道長為L=2.0m，帶電小球與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5．傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連，在C點沒有能量損失，所有軌道都絕緣，運動過程小球的電量保持不變．只有過山車模型的豎直圓軌道處在范圍足夠大豎直向下的勻強電場中，場強E=2.0×103V/m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：

（1）被釋放前彈簧的彈性勢能？

（2）要使小球不離開軌道（水平軌道足夠長），豎直圓弧軌道的半徑應該滿足什么條件？

（3）如果豎直圓弧軌道的半徑R=0.9m，求小球第二次進入圓軌道上升的高度。

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科目： 來源： 題型：

【題目】某校航模興趣小組設計了一個飛行器減速系統(tǒng)，有摩擦阻力、電磁阻尼、空氣阻力系統(tǒng)組成，裝置如圖所示，匝數(shù)N=100匝、面積S=、電阻r=0.1Ω的線圈內有方向垂直于線圈平面向上的隨時間均勻增加的磁場，其變化率k=1.0T/s.線圈通過電子開關S連接兩根相互平行、間距L=0.5m的水平金屬導軌，右端連接R=0.2Ω的電阻，其余軌道電阻不計。在導軌間的區(qū)域1中存在水平向右、長度為d=8m的勻強磁場，磁感應強度為B2，大小在范圍內可調；在區(qū)域2中存在長度足夠長、大小為0.4T、方向垂直紙面向里的勻強磁場。飛行器可在軌道間運動，其下方固定有一根長為L=0.5m、電阻也為R=0.2Ω的導體棒AB，與導軌良好接觸，飛行器(含導體棒)總質量m=0.5kg。在電子開關閉合的同時，飛行器以的初速度從圖示位置開始運動，已知導體棒在區(qū)域1中運動時與軌道間的動摩擦因素=0.5，其余各處摩擦均不計。

(1)飛行器開始運動時，求AB棒上的電流方向和兩端的電壓U；

(2)為使導體棒AB能通過磁場區(qū)域1，求磁感應強度應滿足的條件；

(3)若導體棒進入磁場區(qū)域2左邊界PQ時，會觸發(fā)電子開關S斷開，同時飛行器會打開減速傘，已知飛行器受到的空氣阻力f與運動速度v成正比。即.當取合適值時導體棒在磁場區(qū)域2中的位移最大，求此最大位移x.

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【題目】如圖所示，甲、乙、丙三個質量相同的物體分別在不同外力的作用下沿水平地面做勻速直線運動，如圖地面與物體間的動摩擦因數(shù)均相同，下列判斷正確的是（　�。�

A. 三個物體所受的摩擦力大小相同

B. 甲物體所受的摩擦力最小，受地面的彈力最小

C. 乙物體所受的摩擦力最大，受地面的彈力最小

D. 丙物體所受的摩擦力最大，受地面的彈力最大

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【題目】下列關于電場強度的兩個表達式E＝F/q和E＝kQ/r2的敘述,正確的是（）

A. E＝F/q是電場強度的定義式，F是放入電場中的試探電荷所受的力，q是產生電場的電荷的電荷量

B. E＝kQ/r2是點電荷場強的決定式，Q是放入電場中的檢驗電荷的電荷量

C. E＝F/q是電場強度的定義式，F是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中電荷的電荷量，它適用于任何電場

D. 從點電荷場強計算式分析庫侖定律的表達式F＝，式是點電荷q2產生的電場在點電荷q1處的場強大小，而是點電荷q1產生的電場在q2處的場強的大小

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【題目】渦流制動是一種利用電磁感應原理工作的新型制動方式，它的基本原理如圖甲所示，水平面上固定一塊鋁板，當一豎直方向的條形磁鐵在鋁板上方幾毫米高度上水平經(jīng)過時，鋁板內感應出的渦流會對磁鐵的運動產生阻礙作用，渦流制動是磁懸浮列車在高速運行時進行制動的一種方式。某研究所制成如圖乙所示的車和軌道模型來定量模擬磁懸浮列車的渦流制動過程，車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，能在長為=0．6m，寬=0．2m的矩形區(qū)域內產生豎直方向的勻強磁場，磁感應強度可隨車速的減小而自動增大（由車內速度傳感器控制），但最大不超過=2T，將鋁板簡化為長大于，寬也為的單匝矩形線圈，間隔鋪設在軌道正中央，其間隔也為，每個線圈的電阻為=0．1Ω，導線粗細忽略不計，在某次實驗中，模型車速度為v=20m/s時，啟動電磁鐵系統(tǒng)開始制動，車立即以加速度=2做勻減速直線運動，當磁感應強度增加到時就保持不變，知道模型車停止運動，已知模型車的總質量為=36kg，空氣阻力不計，不考慮磁感應強度的變化引起的電磁感應現(xiàn)象以及線圈激發(fā)的磁場對電磁鐵產生磁場的影響

（1）電磁鐵的磁感應強度達到最大時，模型車的速度為多大？

（2）模型車的制動距離為多大？

（3）為了節(jié)約能源，將電磁鐵換成若干個并在一起的永磁鐵組，兩個相鄰的磁鐵磁極的極性相反，且將線圈改為連續(xù)鋪放，如圖丙所示，已知模型車質量減為=20kg，永磁鐵激發(fā)的磁感應強度恒為=0．1T，每個線圈匝數(shù)為N=10，電阻為=1Ω，相鄰線圈緊密接觸但彼此絕緣，模型車仍以v=20m/s的初速度開始減速，為保證制動距離不大于80cm，至少安裝幾個永磁鐵？