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如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小b方向垂直于斜面向上,ab与cd之间相距为L0金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m,甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处,甲、乙两杆都与导轨垂直。静止释放两杆的同时,在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F,使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动,加速度大小甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动,然后离开磁场。

(1 )求每根金属杆的电阻R是多大?
(2 )从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t的变化关系式?并说明F的方向。
(3 )若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W是多少?

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 法拉第电磁感应定律
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如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l="1.4" m,s="0.90" m,m="0.10" kg,物块与桌面间的动摩擦因数=0.25,桌面高h="0.45" m.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.求

(1)小物块落地时速度方向与水平方向的夹角;
(2)小物块的初速度大小v0

如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹最后经过A点,设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g,求:

(1)小球到达B点的速度大小;
(2)小球受到的电场力的大小和方向;
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。

一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB

求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功。

如图所示,是用直流电动机提升重物的装置,重物质量m=50kg,电源电动势E=110V,内电阻r1=1Ω,电动机的内电阻r2=4Ω。阻力不计。当匀速提升重物时,电路中电流强度I=5A。取g=10m/s2,试求:

(1)电源的总功率和输出功率;
(2)重物上升的速度。

一辆汽车正在以v0=20 m/s的速度在平直路面匀速行驶,突然,司机看见车的正前方s处有一位静止站立的老人,司机立即采取制动措施。此过程汽车运动的速度随时间的变化规律如图所示,g取10m/s2,求:

(1)s至少多大时,老人是安全的;(设老人在整个过程都静止不动)
(2)汽车与地面的动摩擦因数。(刹车过程空气阻力不计)

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