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题文

如图所示,金属导轨 M N C P Q D M N P Q 平行且间距为 L ,所在平面与水平面夹角为 α N Q 连线与 M N 垂直, M P 间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨 N C Q D 在同一水平面内,与 N Q 的夹角都为锐角 θ 。均匀金属棒 a b e f 质量均为 m ,长均为 L a b 棒初始位置在水平导轨上与 N Q 重合; e f 棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为 μ μ 较小),由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和 a b 棒的电阻, e f 棒的阻值为 R ,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为 g
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(1)若磁感应强度大小为B,给 a b 棒一个垂直于 N Q 、水平向右的速度 v 1 ,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止, e f 棒始终静止,求此过程 e f 棒上产生的热量;

(2)在(1)问过程中, a b 棒滑行距离为 d ,求通过 a b 棒某横截面的电荷量;

(3)若 a b 棒以垂直于 N Q 的速度 v 2 在水平导轨上向右匀速运动,并在 N Q 位置时取走小立柱1和2,且运动过程中 e f 棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下 a b 棒运动的最大距离。

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 焦耳定律 日光灯镇流器的作用和原理
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如图所示,匀强磁场B="0.1" T,金属棒AD长0.4 m,与框架宽度相同,其电阻为R= Ω,框架电阻不计,电阻R1="2" Ω,R2="1" Ω,当金属棒以5 m/s的速度匀速向左运动时,求:

(1)流过金属棒的感应电流多大?
(2)若图中电容器C为0.3 μF,则带多少电荷量?

设想有一宇航员在某未知星球的极地地区着陆时发现,同一物体在该地区的重力是地球上的重力的0.01倍.还发现由于星球的自转,物体在该星球赤道上恰好完全失重,且该星球上一昼夜的时间与地球上相同。则这未知星球的半径是多少?(取地球上的重力加速度 g=9.8 m/s2,π2=9.8,结果保留两位有效数字)

如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图,参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB,AO是高h=3 m的竖直峭壁,OB是以A点为圆心的弧形坡,∠OAB=60°,B点右侧是一段水平跑道.选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道,但身体素质好的选手会选择自A点直接跃上跑道.选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g=10 m/s2

(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求v0的最小值;
(2)若选手以速度v1=4 m/s水平跳出,求该选手在空中的运动时间。

轻杆长L=1.5m,以一端为圆心,在竖直面内做圆周运动,杆另一端固定一个质量m=1.8kg小球,小球通过最高点时速率v=3m/s,求此时小球对杆的作用力大小及方向(g=10m/s2)。

长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图所示。当摆线L与竖直方向的夹角是时,求:

(1)线的拉力F;
(2)小球运动的线速度大小;

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