由于受地球信風(fēng)帶和盛行西風(fēng)帶的影響，海洋中一部分海水做定向流動(dòng)，稱為風(fēng)海流，風(fēng)海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源。因?yàn)楹Ｋ�中含有大量的帶電離子，這些離子隨風(fēng)海流做定向運(yùn)動(dòng)，如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使海流中下的正、負(fù)離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，便可用來(lái)發(fā)電。如圖為一利用風(fēng)海流發(fā)電的磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖，用絕緣材料制成一個(gè)橫截面為矩形的管道，在管道的上、下兩個(gè)內(nèi)表面裝有兩塊金屬板M、N，金屬板長(zhǎng)為a，寬為b，兩板間的距離為d。將管道沿風(fēng)海流方向固定在風(fēng)海流中，在金屬板之間加一水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向由南向北，用導(dǎo)線將M、N外側(cè)連接電阻為R的航標(biāo)燈（圖中未畫出）。工作時(shí)，海水從東向西流過(guò)管道，在兩金屬板之間形成電勢(shì)差，可以對(duì)航標(biāo)燈供電。設(shè)管道內(nèi)海水的流速處處相同，且速率恒為v，海水的電阻率為，海水所受摩擦阻力與流速成正比，比例系數(shù)為k。
（1）求磁流體發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)E的大小，并判斷M、N兩板哪個(gè)板電勢(shì)較高；
（2）由于管道內(nèi)海水中有電流通過(guò)，磁場(chǎng)對(duì)管道內(nèi)海水有力的作用，求此力的大小和方向；
（3）求在t時(shí)間內(nèi)磁流體發(fā)電要消耗的總機(jī)械能。

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題號(hào)

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6

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8

9

答案

D

A

B

C

C

AD

ABD

BC

BC

10、（6分）0.590 ；2.642

11、（10分）①1.85   1.83   1.68  ②B

該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放了紙帶，然后再合上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的開(kāi)關(guān)。

12、（16分）解：（1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)        s = v_t t′     

        求出            s = 7.5m                              （5分）

   （2）設(shè)摩托車落地時(shí)的速度為v_地，根據(jù)機(jī)械能守恒定律

         求出            v_地 = 12.5m/s                         （5分）

   （3）摩托車沖上高臺(tái)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理

求出            W = 2.37 ×10⁴J                        （6分）

13、（16分）解：（1）運(yùn)動(dòng)員上升過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒有：

                                          (5分)

   （2）設(shè)運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)水平速度為v，運(yùn)動(dòng)員在下落階段做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：

                                       (5分)

（3）設(shè)運(yùn)動(dòng)員上升階段有能量為E的生物化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由功能關(guān)系有：

         解得：E=1500J                                       (6分)

14、（16分）(1)設(shè)三個(gè)球重力勢(shì)能減少量為△E_p

          △E_p= 9mgL                                        （4分）

(2)設(shè)兩極板電壓為U ，由動(dòng)能定理

       W_重-W_電＝△E_k                                     

3mg?3L－－－＝0        

U =                                             （6分）

(3)當(dāng)小球受到的重力與電場(chǎng)力相等時(shí)，小球的速度最大v_m

      3mg=                                         

        n=2                                             

小球達(dá)到最大速度的位置是B球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的位置

由動(dòng)能定理

3mg?L-= ×3mv_m²                        

v_m=                                               （6分）

15、（20分）解：（1）煤在傳送帶上的受力如右圖所示 

        根據(jù)牛頓第二定律  μm′gcosθ? m′gsinθ = m′a     

        設(shè)煤加速到v需要時(shí)間為t₁    v = at₁       t₁ = 2s  

         設(shè)煤加速運(yùn)動(dòng)的距離為s₁    v² = 2as₁      s₁ = 1.4m

        設(shè)煤勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₂  L ? s₁ = vt₂      t₂ = 36s　

        總時(shí)間                 t = t₁ + t₂ = 38s                   （6分）

   （2）一次發(fā)電，水的質(zhì)量    M = ρV = 3.6×10⁹kg      

               重力勢(shì)能減少    E_P = Mg           

        一天發(fā)電的能量        E = 4 E_P×10 %     

        平均功率                         

        求出                 P = 400kW                       （6分）

   （3）一臺(tái)傳送機(jī)，將1秒鐘內(nèi)落到傳送帶上的煤送到傳送帶上的最高點(diǎn)

煤獲得的機(jī)械能為  E_機(jī)=          

        傳送帶與煤之間因摩擦產(chǎn)生的熱 Q =      

        煤與傳送帶的相對(duì)位移        m   

        設(shè)同時(shí)使n臺(tái)傳送機(jī)正常運(yùn)行，根據(jù)能量守恒

            P×80%×80% = n（+）

        求出                 n = 30臺(tái)             　           （8分）