【題目】如圖所示,空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域,磁場方向與豎直平面(紙面)垂直,磁場邊界的間距為L,磁感應(yīng)強度為B。一個質(zhì)量為m、匝數(shù)為N、邊長也為L的正方形導線框沿豎直方向運動,線框所在平面始終與磁場方向垂直,且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行,導線框總電阻為R。t=0時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合(圖中位置I),導線框的速度為v0。經(jīng)歷一段時間后,當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時(圖中位置II),導線框的速度剛好為零。
(1)求導線框在位置I時的加速度大;
(2)求從位置I到位置II的過程中,導線框中的焦耳熱;
(3)定性畫出導線框從位置I到再次回到位置I時速度隨時間變化圖象;
(4)上升階段和下降階段導線框克服安培力做功分別為W1和W2,試判斷W1與W2的大小關(guān)系,并簡述判斷依據(jù)。
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【題目】如圖所示,一長為300m的列車沿平直的軌道以60m/s的速度勻速行駛,當車頭行駛到O點時,列車接到停車指令,立即勻減速停車,要求停止時列車的任何部分均不能出現(xiàn)OA段鐵軌停上,整個列車只能停在AB段內(nèi),已知OA=1200m,OB=2000m,求:
(1)列車減速運動的加速度大小的取值范圍;
(2)允許列車減速運動的最長時間。
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【題目】如圖所示,物體A、B用細線與彈簧連接后跨過光滑的滑輪。A靜止在傾角為60°的粗糙斜面上,B也靜止。A與斜面的動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)將斜面傾角由60°減小到30°,B未碰到地面,A、B仍然靜止。則在此過程中( )
A. 物體A受到的摩擦力方向一定沿斜面向上
B. 物體A對斜面的壓力一定增大
C. 物體A受到的摩擦力方向一定發(fā)生變化
D. 物體A受到的摩擦力一定減小
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【題目】如圖所示,在桌面上方有三個金屬小球a、b、c,它們離桌面的高度h1∶h2∶h3=3∶2∶1,若按先后順序釋放三個小球,a、b、c剛好同時到達桌面,若不計小球受到的空氣阻力,則( )
A. 三者到達桌面時速度之比為3∶2∶1
B. 三者運動的時間之比為3∶2∶1
C. b與a開始下落的時間差小于c與b開始下落的時間差
D. b與a開始下落的時間差大于c與b開始下落的時間差
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【題目】高鐵列車上有很多制動裝置.在每節(jié)車廂上裝有制動風翼,當風翼完全打開時,可使列車產(chǎn)生a1=0.5m/s2的平均制動加速度.同時,列車上還有電磁制動系統(tǒng)、空氣制動系統(tǒng)、摩擦制動系統(tǒng)等.單獨啟動電磁制動系統(tǒng),可使列車產(chǎn)生a2=0.7m/s2的平均制動加速度.所有制動系統(tǒng)同時作用,可使列車產(chǎn)生最大為a=3m/s2的平均制動加速度.在一段直線軌道上,列車正以v0=324km/h的速度勻速行駛時,列車長接到通知,前方有一列車出現(xiàn)故障,需要該列車減速停車.列車長先將制動風翼完全打開讓高速行駛的列車減速,當車速減小了時,再通過電磁制動系統(tǒng)同時制動.
(1)若不再開啟其他制動系統(tǒng),從開始制動到停車,高鐵列車行駛的距離是多少?
(2)若制動風翼完全打開時,距離前車只有2km,那么該列車最遲在距離前車多遠處打開剩余的制動裝置,才能保證不與前車相撞?
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【題目】如圖所示,寬度為L=0.20 m的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值為R=1.0的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感強度大小為B=0.50T。一根導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。現(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,v=10m/s,在運動過程中始終保持導體棒與導軌垂直。求:
(1)通過電阻R的電流大小及方向;
(2)作用在導體棒上的拉力的大小;
(3)在導體棒移動30cm的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】【加試題】如圖所示的電路中,L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈,D1、D2是兩個完全相同的燈泡,E是一內(nèi)阻不計的電源.t=0時刻,閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時間后,電路達到穩(wěn)定,t1時刻斷開開關(guān)S.I1、I2分別表示通過燈泡D1和D2的電流,規(guī)定圖中箭頭所示的方向為電流正方向,以下各圖中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是( )
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【題目】某校高一課外活動小組自制一枚水火箭,設(shè)水火箭發(fā)射后始終在豎直方向上運動.在水火箭向下噴水過程中,水火箭可認為做勻加速直線運動.水火箭從地面靜止出發(fā)經(jīng)過5 s到達離地面高40 m處時水恰好噴完,接著水火箭向上做勻減速運動,最后落回到地面.設(shè)水火箭噴完水后運動的加速度大小恒為10 m/s2,求:
(1)恰好噴完水時水火箭的速度;
(2)水火箭上升離地面的最大高度;
(3)水火箭從發(fā)射到殘骸落回到地面過程的總時間.
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【題目】某同學利用圖甲所示的裝置探究“外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系”。圖中打點計時器的電源為50 Hz的交流電源,小車的質(zhì)量未知。
(1)實驗之前要平衡小車所受的阻力,具體的步驟是,吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列________的點。
(2)按住小車,在吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊,并在小車中放入質(zhì)量已知的砝碼,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,吊盤和盤中物塊的質(zhì)量和應(yīng)滿足的條件是____。
(3)打開打點計時器電源,釋放小車,得到如圖乙所示的紙帶,圖示為五個連續(xù)點之間的距離(單位:cm),則小車的加速度a=____ m/s2。(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(4)改變小車中的砝碼質(zhì)量多次試驗,得到不同的紙帶,記錄砝碼的質(zhì)量m,并根據(jù)紙帶求出不同的m對應(yīng)的加速度a,以m為橫坐標,為縱坐標,做出-m關(guān)系圖線如圖丙所示,設(shè)圖中直線的斜率為k,縱軸上的截距為b,若牛頓第二定律成立,則小車的質(zhì)量為______。
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