(16分)两平行金属导轨水平放置,一质量为m=0.2kg的金属棒ab垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处,,其他电阻不计。导轨间距为d=0.8m,矩形区域MNPQ内存

(16分)两平行金属导轨水平放置,一质量为m=0.2kg的金属棒ab垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处,,其他电阻不计。导轨间距为d=0.8m,矩形区域MNPQ内存

题型:不详难度:来源:
(16分)两平行金属导轨水平放置,一质量为m=0.2kg的金属棒ab垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处,,其他电阻不计。导轨间距为d=0.8m,矩形区域MNPQ内存在有界匀强磁场,场强大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m,金属棒与两导轨间动摩擦因数都为0.4,电阻R与边界MP的距离s=0.36m。在外力作用下让ab棒由静止开始匀加速运动并穿过磁场向右,加速度a=2m/s2 ,g取10m/s2
(1)求穿过磁场过程中平均电流的大小。
(2)计算自金属棒进入磁场开始计时,在磁场中运动的时间内,外力F随时间t变化关系。
(3)让磁感应强度均匀增加,用导线将a、b端接到一量程合适的电流表上,让ab棒重新由R处向右加速,在金属棒到达MP之前,电流表会有示数吗?简述理由。已知电流表与导轨在同一个平面内。

答案
(1) (2)(3)见解析
解析

试题分析:(1)设金属棒到达MP、NQ的速度分别为
则由,得:
,得:
由电磁感应定律得:
由闭合电路欧默定律
联立解得:
(2)因为进入磁场后受安培力     (2分) 
由牛二定律得                        (2分)
又因为                                          (1分)
则在进磁场后F                   
代入数据得 (N)其中               ( 2分)
(3)可以有电流。只要导线、电表、导体棒组成的回路有磁感线穿过,根据法拉第电磁感应定律,闭合回路磁通量变化,可以产生感应电流。(此时金属棒和电阻R并联成为电路负载) ( 3分)
举一反三

如图所示,传送带与地面成夹角θ=30°,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,已知传送带从A→B的长度L=16m,则物体从A到B需要的时间为多少?

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高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。则下列说法正确的是
A.人向上弹起过程中,一直处于超重状态
B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力

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(14分)如图歼-15舰载机成功着陆“辽宁号”航母。若歼-15飞机以v0=50m/s的水平速度着陆甲板所受其它水平阻力(包括空气和摩擦阻力)恒为1×105N,歼-15飞机总质量m=2.0×104kg。设歼-15在起、降训练中航母始终静止,取g=10m/s2

(1)飞机着舰后,若仅受水平阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里?
(2)在阻拦索的作用下,飞机匀减速滑行50m停下,求阻拦索的作用力大小。
(3)“辽宁号”航母飞行甲板水平,但前端上翘,水平部分与上翘部分平滑连接,连接处D点可看作圆弧上的一点,圆弧半径为R=100m,飞机起飞时速度大容易升空,但也并非越大越好。已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍,求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度?
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小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器(含复写纸)做“探究质量一定时,加速度与合力的关系”实验。

(1)在不挂配重,平衡摩擦力过程中,打点计时器打出的一条纸带如图(乙)所示,纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动,垫木应向____(填“左或右”)移动。
(2)打点计时器打A、C两点过程中,小车通过的距离为____cm。
(3)小王同学也做这个实验,他在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图丙所示.请你指出该装置中的错误或不妥之处(只要答出其中的两点即可):                         
                                                                。

丙                            丁
(4)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图丁是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出来,由图中的数据可算得小车的加速度a为         m/s2.(结果取两位有效数字)
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某大型游乐园内的安全滑梯可以等效为如图所示的物理模型。图中AB段的动摩擦因数,BC段的动摩擦因数为,一个小朋友从A点开始下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状A态。则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端 C点的过程中
A.地面对滑梯始终无摩擦力作用
B.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向右,后水平向左
C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小
D.地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小

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