(10分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强

(10分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强

题型:不详难度:来源:
(10分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0=0.2T的匀强磁场中,两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上,其电阻均为r=0.1Ω,质量分别为M1=0.3kg和M2=0.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始运动。试求:

(1) 当电压表读数为U=0.2V时,棒L2的加速度为多大;
(2)棒L2能达到的最大速度vm.
答案
(1)1.2m/s2   (2)16m/s
解析

试题分析:(1) 流过L2的电流       (1分)
L2所受的安培力        (1分)
对L2由牛顿第二定律,可得:       (2分)
解得:        (1分)
(2)当安培力与恒力平衡时,棒L2速度达到最大,此时电路电流为Im,则
         (1分)
         (2分)
          (1分)
解得:           (1分)
举一反三
如图所示,斜面体A静止放置在水平地面上,质量为m的物体B在外力F(方向水平向右)的作用下沿斜面向下做匀速运动,斜面体始终保持静止,则下列说法中正确的是
A.若撤去力F,物体B将沿斜面向下加速运动
B.若撤去力F,A所受地面的摩擦力方向向左
C.若撤去力F,物体A所受地面的摩擦力可能为零
D.若撤去力F,A所受地面的摩擦力方向可能向右

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Bungee(蹦极)是一种新兴的体育活动,蹦跃者站在约40m以上(相当于10层楼高)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处,然后两两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去.绑在跳跃者踝部的橡皮条很长,足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”.当人体落到离地面一定距离时,橡皮绳被拉开、绷紧,阻止人体继续下落,当人到达最低点时,橡皮绳再次弹起,人被拉起,随后又落下,如此反复,但由于空气阻力的原因,使弹起的高度会逐渐减小,直到静止.这就是蹦极的全过程.根据以上的叙述,忽略空气阻力的影响,对第一次下落过程中下列说法正确的是(   )
A.当橡皮绳达到原长后人开始做减速运动
B.整个下落过程中人的机械能守恒
C.当橡皮绳的弹力刚好等于人的重力时人的速度最大
D.当人达到最低点时加速度数值最大,且一定大于重力加速度g的值

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如图(a)所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根细铁钉,可视为质点的小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动,每次细绳碰到钉子均无机械能损失。在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图(b)所示,则下列说法中正确的有(   )

A.t=10s时刻细绳第二次碰到钉子
B.t=11s时刻细绳第二次碰到钉子
C.t=11.5s时刻细绳拉力大小为7.5N
D.细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s
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如图,质量为M、倾角为θ=37°的斜面B上放置一质量为m的物块A,在力F的作用下使AB两物块一起向左做匀加速直线运动,当作用在B上的外力F增大后,物块A仍保持与斜面相对静止,下列情况中可能正确的是(   )
A.斜面对A的支持力大小不变、斜面对A的摩擦力增大
B.斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力减小
C.斜面对A的支持力减小、斜面对A的摩擦力大小不变
D.斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力大小不变

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(19分)
如图所示,两块很薄的金属板之间用金属杆固定起来使其平行正对,两个金属板完全相同、且竖直放置,金属杆粗细均匀、且处于水平状态。已知两个金属板所组成的电容器的电容为C,两个金属板之间的间距为d,两个金属板和金属杆的总质量为m。整个空间存在一个水平向里的匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度为B,磁场方向垂直金属杆,且和金属板平行。现在使整个装置从静止开始在该磁场中释放。重力加速度大小为g。试通过定量计算判断,该装置在磁场中竖直向下做什么运动?

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