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题文

如下图所示,空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感强度大小为B.边长为l的正方形金属框abcd(下简称方框)放在光滑的水平地面上,其外侧套着一个与方框边长相同的U型金属框架MNPQ(仅有MN、NQ、QP三条边,下简称U型框),U型框与方框之间接触良好且无摩擦.两个金属框每条边的质量均为m,每条边的电阻均为r

       
将方框固定不动,用力拉动U型框使它以速度垂直NQ边向右匀速运动,当U型框的MP端滑至方框的最右侧(如图乙所示)时,方框上的bd两端的电势差为多大?此时方框的热功率为多大?
若方框不固定,给U型框垂直NQ边向右的初速度,如果U型框恰好不能与方框分离,则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少?
若方框不固定,给U型框垂直NQ边向右的初速度v),U型框最终将与方框分离.如果从U型框和方框不再接触开始,经过时间t后方框的最右侧和U型框的最左侧之间的距离为s.求两金属框分离后的速度各多大.

科目 物理   题型 综合题   难度 中等
知识点: 研究电磁感应现象
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如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。D点位于水桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离为RP点到桌面右侧边缘的水平距离为2R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为,物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2,求:
(1)BD间的水平距离;
(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点;
(3)m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功。

如图所示,abcd是两根固定的竖直光滑的足够长金属导轨,导轨上套有一根可滑动的金属细棒,整个装置放在磁感应强度B=0.5T的水平匀强磁场中。已知棒长L=10cm,电阻R=0.2Ω,质量m=20g,开始时处于静止状态。电池电动势E=1.5V,内阻r=0.1Ω,导轨的电阻、空气阻力均不计,取g=10m/s2。当电键K闭合后,试求:
(1)棒L的最大加速度;
(2)棒L的最大速度;
(3)棒L达到最大速度后,棒L发热消耗的功率与整个电路消耗的功率之比;
(4)若棒L从静止到速度达到最大过程中上升了s=10m,则在这过程中,安培力对棒L所做的功是多少?

如图所示,一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=300的光滑斜面上端,另一端系质量m=0.5kg的小球,小球被一垂直于斜面的挡板挡住,此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板以恒定加速度a=2m/s2匀加速沿斜面向下运动(斜面足够长),己知弹簧的劲度系数k=50N/m。求:
(1)小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力;
(2)小球从开始运动到与档板分离时弹簧的伸长量;
(3)试问小球与档板分离后能否回到出发点?请简述理由。

某司机在平直公路上测试汽车的制动性能。他从车上速度表看到汽车速度v=72km/h时紧急刹车,由于车轮相对公路面开始滑动,车轮在公路面上划出一道长s=40m的刹车痕后停止。求:
(1)车轮与公路面间的动摩擦因数μ
(2)该司机驾车仍以v=72km/h的速度在一段动摩擦因数也为μ、倾角为8°的坡路上匀速向下行驶,发现前方停着一辆故障车。若刹车过程中司机的反应时间(从发现到汽车开始制动)为△t=0.7s为了避免两车相撞,该司机至少应在距故障车多远年采取同样的紧急刹车措施?(取sin8°=0.14,cos8°=0.99,g=10m/s2

一质量为m的质点,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的。今把质点从O点的正上方离O点的距离为8R/9的o1点以水平的速度v0抛出,如图所示。试求;

(1)轻绳即将伸直时,绳与竖直方向的夹角为多少?
(2)当质点到达O点的正下方时,绳对质点的拉力为多大?

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