題目列表(包括答案和解析)
(2013四川綿陽二診)如圖所示,正方形單匝均勻線框abcd,邊長L=0.4m,每邊電阻相等,總電阻R=0.5Ω。一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細線跨過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接正方形線框,另一端連接絕緣物體P。物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上,斜面傾角θ=30?,斜面上方的細線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場,上邊界Ⅰ和下邊界Ⅱ都水平,兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平,垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小B=0.5T,F(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界Ⅰ的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放,且線框在運動過程中始終與磁場垂直,cd邊始終保持水平,物體P始終在斜面上運動,線框剛好能以v=3m/s的速度進入勻強磁場并勻速通過勻強磁場區(qū)域。釋放前細線繃緊,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力。
(1) 線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中,c、d間的電壓是多大?
(2) 線框的質(zhì)量m?1和物體P的質(zhì)量m?2分別是多大?
(3) 在cd邊剛進入磁場時,給線框施加一個豎直向下的拉力F,使線框以進入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域,在此過程中,力F做功W=0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
(10分)跳高是體育課常進行的一項運動。小明同學身高1.70 m,質(zhì)量為60 kg,在一次跳高測試中,他先彎曲兩腿向下蹲,再用力蹬地起跳,從蹬地開始經(jīng)0.40 s豎直跳離地面。設(shè)他蹬地的力大小恒為1050 N,其重心上升可視為勻變速直線運動。求小明從蹬地開始到最大高度過程中機械能的增加量。(不計空氣阻力,取 g=10 m/s2。)
某同學進行如下計算:
小明起跳蹬地過程中,受到地面彈力F作用,向上做勻加速運動。因為地面的彈力F與蹬地的力F¹是作用力和反作用力,因此有:F=F¹=1050N(1)
根據(jù)牛頓第二定律,有:F=ma (2)
經(jīng)過t=0.4s跳離地面時的速度為v=at (3)
起跳后人做豎直上拋運動,設(shè)上升的最大高度為h,則:v2=2gh(4)
在最高點,動能為零,機械能的增加量為ΔE=ΔEP=mgh(5)
聯(lián)立以上各式既可求解。
你認為該同學的解答是否正確?如果認為正確,請求出結(jié)果;如果認為不正確,請說明理由并作出正確解答。
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