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质量为m,边长均为a的均匀木块,放在粗糙水平面上,现对木块施力使其向一侧翻倒,求推倒木块至少需做多少功?

答案:略
解析:

推倒木块的力应是一变力,力的作用点的轨迹又不是一条直线,所以不能用公式w=Fscosα来计算外力功,但可以利用重力势能的变化来求解.

木块的位置变化如图所示,推倒木块做功最少的过程是一个重心缓慢升高到重力作用线开始超出支持面的过程,在这过程中重心升高

所以外力做的功最少等于木块重力势能的增量,即

在木块缓慢翻倒的过程中只有外力做正功,重力做负功,因此物体的重力势能增加.


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质量为m、边长为L的正方形线框,从有水平边界的匀强磁场上方由静止自由下落,线框电阻为R,匀强磁场的宽度为H(H>L),磁感强度为B,方向水平.线框下落过程中ab边与磁场界面平行、与磁场垂直.已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时都作减速运动,加速度大小均为a=g/4(g为当地的重力加速度).不计空气阻力,试求:
(1)ab边刚进入磁场时速度v1的大小;
(2)cd边刚进入磁场时线框速度v2的大小;
(3)线框穿越整个磁场的过程中消耗的电能.

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科目:高中物理 来源: 题型:038

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某种发电机的内部结构平面图如图甲,永磁体的内侧为半圆柱面形,它与圆柱形铁芯之间的窄缝间形成如图所示B=0.5T的磁场。在磁场中有一个如图乙所示的U形导线框abcd。已知线框ab和cd边长均为0.2m,bc长为0.4m,线框以ω=200π rad/s角速度顺时针匀速转动。
(1)从线框bc边转到图甲所示正上方开始计时,求t=2.5×10s这一时刻线框中感应电动势的大小。(感应电动势的结果保留两位有效数字)
(2)从线框bc边转到图甲所示正上方开始计时,请在给定的坐标平面内画出ad两点电势差Uad随时间变化的关系图线。(Uad正值表示Ua>Ud
(3)如将此电压Uad加在图丙所示的竖直放置的平行金属板上,且Uad为正时P板电势高,让一质量为m=6.4×10kg,电量为a=3.2×10C的带正电微粒,从t1=2.0×10s刻开始由静止从P板出发向Q板运动,已知PQ板间距L=1.0m,则粒子由P板出发后,将以多大的动能撞击Q板?(粒子重力不计)

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如图所示,质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来,挂在两个高度相同的定滑轮上,已知线框电阻为R,横边边长为L,水平方向匀强磁场的磁感应强度为B,磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h。初始时刻,磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h,将重物从静止开始释放,线框穿出磁场前,若线框已经做匀速直线运动,滑轮质量、摩擦阻力均不计。则下列说法中正确的是                                (       )

(A)线框进入磁场时的速度为

(B)线框穿出磁场时的速度为   

(C)线框通过磁场的过程中产生的热量Q=

(D)线框进入磁场后,若某一时刻的速度为v,则加速度为

     

 

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