题目列表(包括答案和解析)
如图所示,边长为L的正方形金属框,匝数为n,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,下列说法正确的是( )
A.线圈的感应电动势大小为nk·
B.细绳拉力最大时,金属框受到的安培力大小为mg
C.从t=0开始直到细线会被拉断的时间为
D.以上说法均不正确
解析 (1)设木板第一次上升过程中,物块的加速度为a物块,由牛顿第二定律kmgsin θ-mgsin θ=ma物块
解得a物块=(k-1)gsin θ,方向沿斜面向上
(2)设以地面为零势能面,木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为v1
由机械能守恒得:×2mv=2mgH
解得v1=
设木板弹起后的加速度为a板,由牛顿第二定律得:
a板=-(k+1)gsin θ
木板第一次弹起的最大路程s1==
木板运动的路程s=+2s1=
(3)设物块相对木板滑动距离为L
根据能量守恒mgH+mg(H+Lsin θ)=kmgLsin θ
摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgLsin θ
解得W=-
答案 (1)(k-1)gsin θ;方向沿斜面向上
(2) (3)-
解析 当小木块刚放到传送带上时μmg=ma得a=μg
设小木块加速到v时运动的距离为L0,由v2=2aL0得L0=
(1)当L≤L0时,小木块一直加速,v≥at得t≤或由L=at2得t= 或由L≤vt得t≥,故C、D正确.
(2)当L>L0时,小木块先加速后匀速,加速阶段有v=at1得t1=
匀速阶段有L-L0=vt2得t2=-
由t=t1+t2得t=+,故A正确.
答案 ACD
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