【題目】如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為θ,上沿相連.兩細金屬棒ab(僅標出a端)和cd(僅標出c端)長度均為L,質量分別為2m和m;用兩根不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路abdca,并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上,使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于斜面向上。已知兩根導線剛好不在磁場中,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數均為μ,重力加速度大小為g,已知金屬棒ab勻速下滑。求
(1)判斷ab棒中的電流方向;
(2)從a向b看,畫出ab棒的平面受力分析圖;
(3)作用在金屬棒ab上的安培力的大。
(4)金屬棒運動速度的大小。
【答案】(1) 垂直紙面向外;(2)圖見解析;(3) mg(sinθ-3μcosθ);(4)
【解析】
(1)由右手定則可知,ab棒中的電流方向垂直紙面向外;
(2)導線ab受力如圖:
(3)設導線的張力的大小為T,右斜面對ab棒的支持力的大小為N1,作用在ab棒上的安培力的大小為F安,左斜面對cd的支持力大小為N2.對于ab棒,由力的平衡條件得
2mgsinθ=μN1+T+F安①
N1=2mgcosθ②
對于cd棒,同理有
mgsinθ+μN2=T③
N2=mgcosθ④
聯立①②③④式得
F安=mg(sinθ-3μcosθ)⑤
(4)由安培力公式得
F安=BIL⑥
這里I是abcda中的感應電流.ab棒上的感應電動勢為
E=BLv⑦
式中,v是ab棒下滑速度的大小,由歐姆定律得
⑧
聯立⑤⑥⑦⑧式得
⑨
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【題目】如圖所示,質量為m的木塊從半徑為R的半球形碗口下滑到碗的最低點的過程中,如果由于摩擦力的作用使木塊的速率不變,則( )
A.物塊的速度不變
B.物塊的加速度大小不變,但不一定指向圓心
C.物塊受到的重力的瞬時功率逐漸減小
D.物塊受的摩擦力越來越大,支持力越來越小
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【題目】在平直公路上,甲、乙兩汽車同向勻速行駛,乙在前,甲在后。某時刻因緊急避險,兩車司機聽到警笛提示,同時開始剎車,結果兩車剛好沒有發(fā)生碰撞。如圖所示為兩車剎車后運動的v-t圖象,以下分析正確的是( )
A.甲剎車的加速度的大小為0.5m/s2
B.兩車剎車后間距一直在減小
C.兩車開始剎車時的距離為87.5m
D.兩車都停下來后相距12.5m
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【題目】圖是做探究電磁感應的產生條件實驗的器材及示意圖.
(1)在圖中用實線代替導線把它們連成實驗電路.
(2)由哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉
A.閉合開關 B.斷開開關
C.保持開關一直閉合 D.將線圈A從B中拔出
(3)假設在開關閉合的瞬間,靈敏電流計的指針向左偏轉,則當螺線管A向上拔出的過程中,靈敏電流計的指針向 偏轉.(填“左”或“右”)
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【題目】光電門是一種可以測量物體瞬時速度的器材,它利用的基本原理是:極短時間內的平均速度大小可以近似認為是該時刻的瞬時速度大小.下圖為測定氣墊導軌上滑塊加速度的裝置圖,滑塊上安裝一寬度為3.0cm的遮光條,滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門,配套的數字亳秒計記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為,通過第二個光電門的時間為
(1)則滑塊通過第一個光電門的瞬時速度大小_________m/s,通過第二個光電門的瞬時速度大小________m/s;
(2)若遮光條從開始遮住第一個光電門到開始進住第二個光電門的時間為s,則滑塊的加速度大小_________m/s2.(結果保留兩位有效數字)
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【題目】如圖所示,在水平桌面上疊放著質量均為m的木板A、B以及木塊C,初始時刻木板與木塊均處于靜止狀態(tài),A、B、C之間以及B與地面之間的動摩擦因數均為μ,設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,重力加速度為g.現將水平輕繩一端固定在A上,另一端繞過光滑滑輪系一質量為M的物塊D,則以下判斷正確的是
A.當時,木板B開始滑動
B.不管M多大,木板B一定保持靜止
C.A、C之間的摩擦力大小一定等于
D.B受到地面的摩擦力大小不可能等于Mg
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【題目】如圖所示,小物塊A在粗糙水平面上做直線運動,經距離 時與另一小物塊B發(fā)生碰撞并粘在一起以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上。已知 s=0.9m,A、B質量相等且m=0.10kg,物塊與桌面間的動摩擦因數=0.45,桌面高h=0.45m。不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)A、B一起平拋的初速度v;
(2)小物塊A的初速度
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【題目】物體做勻變速直線運動,在時間t內發(fā)生了位移s.假設該位移中點的速度為v1,時間t中間時刻的速度為v2,則下列說法正確的是( )
A.勻加速直線運動時v1>v2,勻減速直線運動時v2>v1
B.勻加速直線運動時v2>v1,勻減速直線運動時v1>v2
C.勻加速直線運動時v1>v2,勻減速直線運動時v1>v2
D.勻加速直線運動時v2>v1,勻減速直線運動時v2>v1
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【題目】如圖甲所示,有一傾角為30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一質量為M的木板.開始時質量為m=1kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上,今將水平力F變?yōu)樗较蛴遥敾瑝K滑到木板上時撤去力F,滑塊滑上木板的過程不考慮能量損失.此后滑塊和木板在水平上運動的v﹣t圖象如圖乙所示,g=10m/s2.求
(1)水平作用力F的大;
(2)滑塊開始下滑時的高度;
(3)木板的質量.
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