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【题目】如图,MNPQ为两根足够长的水平放置的平行金属导轨,间距L= 1m;整个空间以OO′为边界,左侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B1= 1T,右侧有方向相同、磁感应强度大小B2=2T的匀强磁场。两根完全相同的导体棒ab,质量均为m=0.1kg,与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.2,其在导轨间的电阻均为R=1Ω。开始时,ab棒均静止在导轨上,现用平行于导轨的恒力F=0.8N向右拉b棒。假定a棒始终在OO′左侧运动,b棒始终在OO′右侧运动,除导体棒外其余电阻不计,滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等,g10m/s2

1a棒开始滑动时,求b棒的速度大小;

2)当b棒的加速度为1.5m/s2时,求a棒的加速度大小;

3)已知经过足够长的时间后,b棒开始做匀加速运动,求该匀加速运动的加速度大小,并计算此时a棒中电流的热功率。

答案(1)

(2)

(3)

【解析】

试题分析:(1)棒开始滑动时电流强度为I棒的速度为

由共点力平衡知识,得

由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知

联立知

(2)棒的加速度棒的加速度由牛顿第二定律知

联立得到:

(3)棒开始做匀加速运动加速度棒开始做匀加速运动加速度

由牛顿第二定律知

由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知

由于电流不变,则为常量

所以两棒加速度满足以下关系

联立知

由焦耳定律知

代入数据

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(1)试在图(a)中作出 F1 F2 的合力,并用 F 表示此力

(2)有关此实验,下列叙述正确的是______

A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大

B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力

C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置 O 这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同

D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力 的大小即可

(3)本实验采用的科学方法是____

A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法

(4)图(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力 F′ 是用一只弹簧测力计拉时的图示)答:_____

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【题目】摄制组在某大楼边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示,若特技演员质量m=50kg,导演在某房顶离地H=12m处架设了轮轴(轮与轴有相同的角速度),轮和轴的直径之比为3:2(人和车均视为质点,且轮轴直径远小于H),若轨道车从图中A匀速前进到B,速度v=10m/s,绳BO与水平方向的夹角为53°,则由于绕在轮上细钢丝的拉动,使演员由地面从静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中(g取10m/s2,sin53°=0.8)

A.演员上升的高度为3m

B.演员最大速度为9m/s

C.以地面为重力势能的零点,演员最大机械能为2400J

D.钢丝在这一过程中对演员做功为4275J

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【题目】以下关于速度的大小和速率的说法中,正确的是(

A. 平均速度的大小等于平均速率B. 平均速度的大小大于等于平均速率

C. 瞬时速度的大小小于等于瞬时速率D. 瞬时速度的大小等于瞬时速率

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【题目】现在城市高层建筑越来越多,高空坠物事件时有发生,我国《民法通则》及《侵权责任法》都规定,建筑物上的搁置物发生脱落造成他人损害的,其所有人或管理人应当承担民事责任,能够证明自己没有过错的除外.假设某高楼业主47m高的阳台上的花盘因受扰动下落,可看成自由落体运动.有一辆长3m2m的汽车,在楼下以8m/s的速度匀速直行,要经过阳台的正下方.花盘自由下落开始时汽车车头距花盘的水平距离为24m,重力加速度g10m/s2

1通过计算说明汽车能否安全通过

2如果在汽车车头距花盘的水平距离为16m时,司机才发觉有危险。于是采取加速(简化为匀加速)的方式来避险。设司机的反应时间为0.5s则汽车至少以多大的加速度才能够安全通过

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