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(19分)如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°,导轨间距为l =...

(19分)如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°,导轨间距为l = 0.50m,金属杆ab、cd的质量均为m=1.0kg,电阻均为r = 0.10Ω,垂直于导轨水平放置.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度B = 2.0T.用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆沿轨道以某一速度匀速上升时,cd杆保持静止.不计导轨的电阻,导轨和杆ab、cd之间是光滑的重力加速度g =10m/s2.求:

(1)回路中感应电流I的大小.

(2)拉力做功的功率.

(3)若某时刻将cd杆固定同时将ab杆上拉力F增大至原来的2倍求当ab杆速度v1=2m/s时杆的加速度和回路电功率P1

 

(1)5A;(2)10W;(3)20W。 【解析】 试题分析:(1)cd杆保持静止有:mgsinα=IlB (2分) 得到 (2分) (2)ab杆匀速上升,拉力F=mgsinα+IlB=2mgsinα=10N (2分) ab杆产生的感应电动势E=Blv=I·2r (2分) 得到: v=1m/s (1分) 拉力做功的功率P=Fv=10W (2分) (3)当F=20N, ab杆速度v1时,产生的电动势 E=Blv1=2V (1分) =10N (2分) 由牛顿第二定律 (2分) 得到 a=5m/s2 (1分) 回路电功率P1= (2分) 考点:电磁感应,牛顿第二定律,功率。  
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15分)

如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=10kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=100N的作用下,从A点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=050m时撤去力F。已知AB之间的距离x0=10m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=010,取g=10m/s2。求:

1)在撤去力F时,滑块的速度大小;

2)滑块通过B点时的动能;

3)滑块通过B点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h=035m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。

 

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甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。

(1)甲组同学采用图甲所示的实验装置。

A.为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用____;(用器材前的字母表示)

a.长度接近1m的细绳

b.长度为30cm左右的细绳

c.直径为1.8cm的塑料球

d.直径为1.8cm的铁球

e.最小刻度为1cm的米尺

f.最小刻度为1mm的米尺

B.该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g= _____________。(用所测物理量表示)

C.在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值_________。(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)

2)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线。

A.由图丙可知,该单摆的周期T=_______ s; 

B.更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2-L(周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035。由此可以得出当地重力加速度g=_______m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)

 

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有一个带正电的金属球壳(厚度不计),其截面图如图a所示, O为球心,球壳P处开有半径远小于球半径的小孔。以O点为坐标原点,过P点建立x坐标轴,4点是坐标轴上的一点,x轴上各点电势如图b所示。电子从O点以V0的初速度沿x轴方向射出,依次通过PA两点。则下列关于电子的描述正确的是

A. OP间电子做匀加速直线运动

B. PA间电子做匀减速直线运动

C. OP间运动时电子的电势能均匀增加

D. PA间运动时电子的电势能增加

 

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已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g,则地球同步卫星的环绕速度为

A. B. C.   D.

 

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A. 该波向右传播,波速为2m/s

B. 质点L与质点N的运动方向总相反

C. t=10s时,质点P处于平衡位置,并正在往正方向运动

D. 05s时间内,质点P向右运动了1m

 

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