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题文

一种电磁缓冲装置,能够产生连续变化的电磁斥力,有效缓冲车辆间的速度差,避免车辆间发生碰撞和追尾事故。下图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,在缓冲车的底部还安装有电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K,滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动。在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab的连线长为L,缓冲车在光滑水平面上运动。
(1)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下,求缓冲车厢速度减半时滑块K上线圈内的感应电流大小和方向;
(2)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下,求缓冲车厢从碰撞到停下过程中通过的位移(设缓冲车厢与滑块K始终不相撞);
(3)设缓冲车厢质量为m1 ,滑块K质量为m2,如果缓冲车以速度v匀速运动时.在它前进的方向上有一个质量为m3的静止物体C,滑块K与物体C相撞后粘在一起。碰撞时间极短。设m1 = m2 = m3 = m, cd边进入磁场之前,缓冲车(包括滑块K)与物体C达到相同的速度,求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。(物体C与水平面间摩擦不计)

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 电磁场
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如图所示,质量m=40 kg的木块静止于水平面上,现用恒力F大小为200N,方向与水平方向成q=37°斜向上作用下做匀加速直线运动,2s末撤去拉力木块恰好滑行的距离s=5.2m,(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)求:

(1) 木块与地面间的动摩擦因数;
(2) 撤去拉力后,木块继续滑行的距离.

质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10 m/s2,求:

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0~14 s内物体运动位移的大小.

(8分)如图,A与B两滑块叠放在水平面上,已知A与B的重力分别为,,A与B间的动摩擦因素,B与水平面间的动摩擦因素。在用水平拉力F把B向左匀速拉出的过程中,求:

(1)地面对B的摩擦力大小;
(2)拉力F的大小.

某司机驾驶一辆轿车以一定速度在平直高速公路上行驶。经过图示限速牌标志路段(该路段允许的最大速度为80km/h)时,发现前方有一障碍物,该司机采取紧急刹车措施,使轿车做匀减速直线运动,结果还是与障碍物发生碰撞。 在处理事故时,交警测得刹车时车轮与路面摩擦产生的痕迹为45m。若这种轿车急刹车时产生的加速度大小为10m/s2。试通过计算分析轿车是否超速?

如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,求:

(1)小球的带电性质及其电荷量与质量的比值;
(2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向;
(3)小球从P经a至b时,共需时间为多少?

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