【題目】如圖1所示,在光滑水平面上用水平恒力F拉質(zhì)量為m的單匝正方形金屬線框,線框邊長為a,在位置1以速度v0進入磁感應強度為B的勻強磁場并開始計時(t=0)。若磁場的寬度為b(b>3a),在3t0時刻線框到達位置2時速度又為v0且開始離開磁場。此過程中v-t圖象如圖2所示,則( )
A. 線框剛進入磁場時MN邊的兩端電壓為Bav0
B. 在t0時刻線框的速度為
C. 線框完全離開磁場瞬間(位置3)的速度與t0時刻線框的速度相同
D. 線框從進入磁場(位置1)到完全離開磁場(位置3)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2Fb
【答案】BCD
【解析】t=0時,線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓,總的感應電動勢為:E=Bav0,外電壓 ,故A錯誤;根據(jù)圖象可知在t0~3t0時間內(nèi),線框做勻加速直線運動,合力等于F,則在t0時刻線框的速度為 ,故B正確.因為t=0時刻和t=3t0時刻線框的速度相等,進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同,故線框完全離開磁場時的速度與t0時刻的速度相等,故C正確.因為t=0時刻和t=3t0時刻線框的速度相等,進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同,故線框完全離開磁場時的速度與t0時刻的速度相等,進入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多.線框在位置1和位置3時的速度相等,根據(jù)動能定理,外力做的功等于克服安培力做的功,即有Fb=Q,所以線框穿過磁場的整個過程中,產(chǎn)生的電熱為2Fb,故D正確.故選BCD.
該圖象為速度--時間圖象,斜率表示加速度.根據(jù)加速度的變化判斷物體的受力情況.要注意當通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時,閉合回路中產(chǎn)生感應電流,所以只有在進入和離開磁場的過程中才有感應電流產(chǎn)生.該題難度較大.
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【題目】如圖所示,用細圓管組成的光滑軌道AB部分平直,BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓,圓管截面半徑rR.有一質(zhì)量為m,半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管.
(1)若要小球能從C端出來,初速度v0需多大?
(2)在小球從C端出來的瞬間,管壁對小球的壓力為mg,那么小球的初速度v0應為多少?
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【題目】如圖所示,有一條長為L、質(zhì)量為m的均勻金屬鏈條,一半長度在光滑斜面上,斜面傾角為θ,另一半長度沿豎直方向下垂在空中,當鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動,以斜面最高點為重力勢能的零點,求:
(1)開始時和鏈條剛好從右側(cè)全部滑出斜面時重力勢能各是多大?
(2)此過程中重力勢能減少了多少?
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【題目】如圖所示電路中,電源電動勢為E、內(nèi)阻為r,R3為定值電阻,R1、R2為滑動變阻器,A、B為電容器兩個水平放置的極板。當滑動變阻器R1、R2的滑片處于圖示位置時,A、B兩板間的帶電油滴靜止不動。下列說法中正確的是
A. 把R2的滑片向右緩慢移動時,油滴向下運動
B. 把R1的滑片向右緩慢移動時,油滴向上運動
C. 緩慢增大極板A、B間的距離,油滴靜止不動
D. 緩慢減小極板A、B的正對面積,油滴向上運動
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【題目】一勁度系數(shù)k=800 N/m的輕質(zhì)彈簧兩端分別連接著物體A、B,其中mA=12kgmB=4kg將它們豎直靜止放在水平面上,如圖所示.現(xiàn)將一豎直向上的變力F作用在A上,使A開始向上做a=2.5m/s2的勻加速直線運動,直到物體B離開地面后一起勻加速上升,g=10 m/s2試求:
(1)從A開始運動到物體B剛要離開地面時,A物體運動的時間;
(2)整個過程中F的最大值。
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【題目】一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā),沿平直公路開往乙地,汽車先做勻加速直線運動,接著做勻減速直線運動,開到乙地剛好停止,其v-t圖象如圖所示,則0~t0和t0~3t0兩段時間內(nèi)( )
A. 加速度大小之比為2:1
B. 位移大小之比為1:4
C. 平均速度大小之比為1:1
D. 平均速度大小之比為1:2
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【題目】某實驗小組設計了如圖甲的電路,其中RT為熱敏電阻,電壓表量程為3 V,內(nèi)阻RV約10 kΩ,電流表量程為0.5 A,內(nèi)阻RA=4.0 Ω,R為電阻箱。
(1) 該實驗小組首先利用該電路進行描繪熱敏電阻的伏安特性曲線的實驗。閉合開關,調(diào)節(jié)電阻箱,記錄不同情況下電壓表示數(shù)U1、電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R,在I-U坐標系中,將各組U1、I的數(shù)值標記在相應位置,描繪出熱敏電阻的部分伏安特性曲線,如圖乙中曲線所示。為了完成該實驗,應將導線c端接在________(選填“a”或“b”)點;
(2)利用(1)中記錄的數(shù)據(jù),通過分析計算可得外電路的電壓U2、U2的計算式為______________________;(用U1、I、R和RA表示)
(3)實驗小組利用(2)中的公式,計算出各組的U2,將U2和I的數(shù)據(jù)也描繪在I-U坐標系中,如圖乙中直線所示,根據(jù)圖象分析可知,電源的電動勢E=____V,內(nèi)電阻r=______Ω;
(4)實驗中,當電阻箱的阻值調(diào)到6 Ω時,熱敏電阻消耗的電功率P=_________W。(保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】A,B是體積相同的氣缸,B內(nèi)有一導熱的、可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動的、體積不計的活塞C,D為不導熱的閥門.起初,閥門關閉,A內(nèi)裝有壓強P1=2.0×105pa溫度T1=300K的氮氣.B內(nèi)裝有壓強P2=1.0×105Pa,溫度T2=600K的氧氣.打開閥門D,活塞C向右移動,最后達到平衡,以V1和V2分別表示平衡后氮氣和氧氣的體積,則V1:V2等于多少?(假定氧氣和氮氣均為理想氣體,并與外界無熱交換,連接氣缸的管道體積可忽略)
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【題目】如圖1所示,半徑R=0.45m的光滑1/4圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),B為軌道的最低點,B點右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點有一靜止的小平板車,平板車質(zhì)量M=lkg,長度l=1m,小車的上表面與B點等高,距地面高度h=0.2m.質(zhì)量m=lkg的物塊(可視為質(zhì)點)從圓弧最高點A由靜止釋放.取g=10m/s2.試求:
(1)物塊滑到軌道上的B點時對軌道的壓力大;
(2)若鎖定平板車并在上表面鋪上一種特殊材料,其動摩擦因數(shù)從左向右隨距離均勻變化如圖2所示,求物塊滑離平板車時的速率;
(3)若解除平板車的鎖定并撤去上表面鋪的材料后,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊仍從圓弧最高點A由靜止釋放,求物塊落地時距平板車右端的水平距離.
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