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两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m=2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块...

两物块AB用轻弹簧相连,质量均为m=2 kg,初始时弹簧处于原长,AB两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量M=4 kg的物块C静止在前方,如图所示.BC碰撞后二者会粘在一起运动.求在以后的运动中:

(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度v1为多大?

(2)系统中弹性势能的最大值Ep是多少?

 

(1)3m/s (2)12J 【解析】试题分析:B与C发生碰撞后,B的速度减小,BC一起向右运动.A物体没有参与碰撞,速度不变,继续向右运动,这样弹簧被压缩,当三者速度相同时,弹簧压缩量最大,弹性势能最大,根据动量守恒求出物体A的速度;根据动量守恒求出BC碰撞后的共同速度.由机械能守恒求解弹性势能的最大值。 (1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由A、B、C三者组成的系统动量守恒得: (mA+mB)v=(mA+mB+mC)vA 代入数据解得:vA=3m/s (2)B、C碰撞时,B、C系统动量守恒,设碰后瞬间两者的速度为v1,则: mBv=(mB+mC)v1 代入数据解得:v1=2m/s 设弹簧的弹性势能最大为EP,根据机械能守恒得: 代入解得为:EP=12J 点睛:本题主要考查了三体问题的弹性碰撞问题,而且是含有非弹性碰撞的过程,不能全过程列出机械能守恒方程,这是学生经常犯的错误。  
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考点分析:
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如图所示,一小型发电机的线圈共100匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的角速度为ω=100π rad/s,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=T.发电机的输出端接一个理想变压器,匝数比n1:n2=10:1, 变压器的输出端接上阻值为50Ω的灯泡,求:

(1)发电机电动势的有效值为多少?

(2)灯泡所消耗的功率为多少?

(3)交流电流表的示数为多大?

 

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(1)如图所示是一演示实验的电路图.图中L是一带铁芯的线圈,A是一灯泡.起初,开关处于闭合状态,电路是接通的.现将开关断开,则在开关断开的瞬间,a、b两点电势相比, ________(填“>”或“<”;这个实验是用来演示___________现象的。

(2) “研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验,如图1所示.某同学改变磁铁释放时的高度,作出E-t图象寻求规律,得到如图2所示的图线。由此他得出结论:磁通量变化的时间△t越短,感应电动势E越大,即E与△t成反比。若对实验数据的处理可以采用不同的方法.

①如果横坐标取___________,就可获得如图3所示的图线;

②若在①基础上仅增加线圈的匝数,则实验图线的斜率将_________(填“不变”“增大”或“减小”)。

 

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如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路________。(2)将线圈A插入线圈B中,合上开关S,能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相同的实验操作是___________

A.插入铁芯F            

B.拔出线圈A      

C.使变阻器阻值R变小    

D.断开开关S

(3) 已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与线圈串联接成图示电路,当条形磁铁按如图所示所示的方向运动时,电流表偏转的方向向_________(填“左”或“右”)

 

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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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如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R,当线圈由图示位置转过90°的过程中,下列判断正确的是(  )

A. 电压表的读数为U=

B. 磁通量的变化量为

C. 电阻R所产生的焦耳热为

D. 通过电阻R的电荷量为q

 

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