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【題目】如圖所示,MN、PQ是兩根豎直放置的間距為L的足夠長的光滑平行金屬導軌,虛線以上有垂直紙面向外的勻強磁場Ⅰ,虛線以下有垂直紙面向里的勻強磁場Ⅱ,兩磁場區(qū)域的磁感應強度均為B.金屬棒ab質(zhì)量為M,電阻為R,靜止放在Ⅰ中導軌上的水平突起上;金屬棒cd質(zhì)量為m,電阻也為R.讓cd在Ⅱ中某處無初速度釋放,當cd下落距離為h時,ab恰好對突起沒有壓力.已知兩根金屬棒始終水平且與金屬導軌接觸良好,金屬導軌的電阻不計,重力加速度為g.求:
(1)當cd下落距離為h時,通過ab的電流I.
(2)當cd下落距離為h時,cd的速度大小v.
(3)從cd釋放到下落距離為h的過程中,ab上產(chǎn)生的焦耳熱Qab.(結果用B、L、M、m、R、h、g表示)
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【題目】如圖所示,兩根足夠長平行金屬導軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上,頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻,下端開口,軌道間距L=1 m。整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導軌上,ab在導軌之間的電阻r=1Ω,電路中其余電阻不計。金屬棒ab由靜止釋放后沿導軌運動時始終垂直于導軌,且與導軌接觸良好。不計空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。
(1)求金屬棒ab沿導軌向下運動的最大速度vm;
(2)求金屬棒ab沿導軌向下運動過程中,電阻R上的最大電功率PR;
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊沿該圓形軌道在豎直面內(nèi)做圓周運動,A、C為圓周的最高點和最低點,B、D點是與圓心O在同一水平線上的點,小滑塊運動時,物體M在地面上靜止不動,重力加速度為g,則物體M對地面的壓力FN和地面對M的摩擦力有關說法正確的是( )
A. 小滑塊在A點時,FN>Mg,摩擦力方向向左
B. 小滑塊在B點時,FN=Mg,摩擦力方向向右
C. 小滑塊在C點時,FN=(M+m)g,M與地面無摩擦
D. 小滑塊在D點時,FN=(M+m)g,摩擦力方向向左
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【題目】如圖所示,O1和O2是摩擦傳動的兩個輪子,O1是主動輪,O2是從動輪,O1和O2兩輪的半徑之比為1:2.a,b兩點分別在O1、O2的輪邊緣,c點在O2上且與其軸心距離為輪半徑的一半,若兩輪不打滑,則a,b,c三點的向心加速度之比為( )
A. 4:2:1 B. 1:2:2
C. 1:1:2 D. 2:2:1
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【題目】如圖所示,N=50匝的矩形線圈abcd,ab邊長l1=20 cm,ad邊長l2=25 cm,放在磁感應強度B=0.4 T的勻強磁場中,外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以ω=2πn=100π rad/s角速度勻速轉(zhuǎn)動,線圈電阻r=1 Ω,外電路電阻R=9 Ω,t=0時線圈平面與磁感線平行,ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里.求:
(1)t=0時感應電流的方向;
(2)感應電動勢的瞬時值表達式;
(3)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中流過電阻R的電荷量.
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【題目】CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導軌,導軌間距為L,在水平導軌的左側(cè)存在磁感應強度方向垂直導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度大小為B,磁場區(qū)域的長度為d,如圖所示.導軌的右端接有一電阻R,左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接.將一阻值也為R的導體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導體棒最終恰好停在磁場的右邊界處.已知導體棒與水平導軌接觸良好,且動摩擦因數(shù)為μ,則下列說法中正確的是( )
A. 電阻R的最大電流為
B. 流過電阻R的電荷量為
C. 整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh
D. 電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為
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【題目】如圖所示,傳送帶以一定速度沿水平方向勻速運動,將質(zhì)量m=1.0kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的P點,物塊運動到A點后被水平拋出,小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓弧軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點,其連線水平,軌道最低點為O,已知到達O點的速度大小為 m/s;已知圓弧對應圓心角θ=106°,圓弧半徑R=1.0m,A點距水平面的高度h=0.8m,第一次到C點的速度大小和B點的速度大小相等。小物塊離開C點后恰好能無碰撞地沿固定斜面向上滑動,經(jīng)過0.8s小物塊第二次經(jīng)過D點,已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù) 。(取sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小物塊離開A點時的水平速度大小和B點的速度大小;
(2)小物塊經(jīng)過O點時,軌道對它的支持力大;
(3)斜面上C、D間的距離。
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【題目】汽車發(fā)動機的功率為60 kW,汽車的質(zhì)量為4 噸,當它行駛在坡度為(sin α=0.02)的長直公路上時,如圖所示,所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g取10 m/s2),求:
(1)汽車所能達到的最大速度vm;
(2)若汽車從靜止開始以0.6 m/s2的加速度做勻加速直線運動,則此過程能維持多長時間?
(3)當汽車以0.6 m/s2的加速度勻加速行駛的速度達到最大值時,汽車做功多少.
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【題目】如圖所示,一個絕熱的汽缸豎直放置,內(nèi)有一個絕熱且光滑的活塞,中間有一個固定的導熱性能良好的隔板,隔板將汽缸分成兩部分,分別密封著兩部分理想氣體A和B;钊馁|(zhì)量為m,橫截面積為S,與隔板相距h,F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當A氣體吸收熱量Q時,活塞上升了h,此時氣體的溫度為T1。已知大氣壓強為p0,重力加速度為g。
(1)加熱過程中,若A氣體內(nèi)能增加了ΔU1,求B氣體內(nèi)能增加量ΔU2。
(2)現(xiàn)停止對氣體加熱,同時在活塞上緩慢添加砂粒,當活塞恰好回到原來的位置時A氣體的溫度為T2。求此時添加砂粒的總質(zhì)量Δm。
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【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的足夠長的固定粗糙斜面上一質(zhì)量為m=0.4kg的滑塊在t=0時刻自斜面底端以某一初速度沿斜面向上運動,滑塊上滑過程中斜面底端的距離d=10t-5t2(m)。不計空氣阻力,取g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是
A. 在t=1s時刻滑塊開始下滑
B. 在t=2s時刻滑塊返回斜面底端
C. 滑塊和斜面間的動摩擦因數(shù)μ=
D. 滑塊在斜面上運動過程中機械能損失10J
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