【题目】如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m、电阻为R,将线圈在磁场上方h高处由静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0 , cd边刚离开磁场时速度也为v0 , 则线圈穿过磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止)( )
A.感应电流所做的功为2mgd
B.感应电流所做的功为mgd
C.线圈的最小速度可能为
D.线圈的最小速度一定是
【答案】B,C,D
【解析】解:AB、根据能量守恒,研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:动能变化量为0,重力势能转化为线框进入磁场的过程中产生的热量,Q=mgd.cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd.A符合题意,B不符合题意.
C、线框可能先做减速运动,在完全进入磁场前已做匀速运动,刚完全进入磁场时的速度最小,则mg=BIL=BL ,则最小速度 v= .C符合题意.
D、因为进磁场时要减速,线圈全部进入磁场后做匀加速运动,则知线圈刚全部进入磁场的瞬间速度最小.设线圈的最小速度为vm.
线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程,根据能量守恒定律得:mg(h+L)=Q+ m
由上可知,Q=mgd
解得线圈的最小速度为:vm= .D符合题意.
故答案为:BCD.
从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:重力势能转化为线框进入磁场的过程中产生的热量,Q=mgd.cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd.线框在完全进入磁场前已做匀速运动,刚完全进入磁场时的速度最小,线圈全部进入磁场后做匀加速运动,则知线圈刚全部进入磁场的瞬间速度最小.
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【题目】如图所示,四根相同的轻质弹簧连着相同的物体,在外力作用下做不同的运动:
(1)在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动;
(2)在光滑斜面上沿斜面向上的匀速直线运动;
(3)做竖直向下的匀速直线运动;
(4)做整直向上的加速度大小为g的匀加速直线运动.
设四根弹簧伸长量分别为l1,l2、l3、l4,不计空气阻力,g为重力加速度,则
A. l1>l2 B. l3<l4 C. l1>l4 D. l2>l3
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【题目】如图所示,用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为F1 , 现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角,绳b的拉力为F2 , 再逆时针转过θ角固定,绳b的拉力为F3 , 则( )
A.F1<F2<F3
B.F1=F3>F2
C.绳a的拉力先减小后增大
D.绳a的拉力一直减小
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【题目】一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,滑块在最初2 s内的位移是最后2 s 内位移的2倍,且已知滑块最初开始1 s内的位移为5 m,由此可求得
A. 滑块的加速度大小为2 m/s2 B. 滑块的初速度为5 m/s
C. 滑块运动的总时间为3 s D. 滑块运动的总位移为7.5 m
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【题目】如图,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流增加( )
A.环A有扩张的趋势
B.环A有缩小的趋势
C.螺线管B有缩短的趋势
D.螺线管B有伸长的趋势
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【题目】某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理,气垫导轨对滑块的阻力可忽略不计:
(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离x=________cm;
(2)若滑块、挡光条和拉力传感器的总 质量为M,挡光条的宽度为d,挡光条通过光电门1和2所用的时间分别为Δt1和Δt2,滑块在两光电门间动能的变化量的表达式为_____________________________________________
(3)对于该实验装置,你认为以下操作和要求一定要完成的是:____________。
A.需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量
B.通过滑轮拉滑块的细绳在运动过程中必须保持与木板平行
C.用天平测出砝码盘和砝码的质量m
D.气垫导轨左端应垫高以平衡摩擦力
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【题目】如图所示,有A、B、C三个物块,一根轻绳绕过光滑的轻质定滑轮,两端分别连接物块A与物块B,物块B的下面通过轻绳与物块C连接,物体B和C的质量均为m,物块A的质量为3m,物块A锁定在光滑的斜面上的P点(P点离滑轮足够远),斜面倾角为θ=300,轻绳始终平行于斜面。物块B与物块C之间的轻绳长度为L,初始时C离地的高度也为L。解除对物体A的锁定,物块开始运动.设物块A可视为质点,物块B与物块C落地后不反弹,重力加速度大小为g. 求:
(1)A刚上升时的加速度;
(2)A上升过程的最大速度;
(3)A能上升的最高位置离P点的距离。
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【题目】如图所示,用不计重力的轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计,开始时活塞距汽缸底高度h1=0.50m.给汽缸加热,活塞缓慢上升到距离汽缸底h2=0.80m处,同时缸内气体吸收了Q=450J的热量.已知活塞横截面积S=5.0×10﹣3 m2 , 大气压强p0=1.0×105 Pa.
求:①缸内气体对活塞所做的功W
②此过程中缸内气体增加的内能△U.
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【题目】如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角α(α> ).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变,在OM由竖直被拉到水平的过程中( )
A.MN上的张力逐渐增大
B.MN上的张力先增大后减小
C.OM上的张力逐渐增大
D.OM上的张力先增大后减小
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