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故答案为：（1）不可以，滑动变阻器太大了；（2）1.45，0.69．
10．质量为5kg的木块放在倾角为30°长为20m的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉木块，木块从静止开始沿斜面加速上升4m所用的时间为2s（g取10m/s）求：
（1）恒力F的大小；
（2）要使物体能从斜面底端运动到顶端F至少要作用多长时间．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用． 【分析】（1）木块匀速下滑时，由受力平衡求出摩擦力，根据位移公式求出匀加速运动的加速度，根据牛顿的第二定律求出恒力F的大小 （2）根据牛顿第二定律和运动学公式分别求出匀加速和匀减速运动的加速度和位移，列方程组联列求出F作用时间
【解答】解：（1）木块恰好匀速下滑时受力平衡，有：f=mgsin30=
mg
2
匀加速上升的加速度：对木块受力分析如图
根据牛顿第二定律有F﹣mgsin30°﹣f=ma 代入数据得：F=mgsin30+f+ma=mg+ma=60N （2）设拉力最小作用时间为t． 撤去F前：x1=a1t=t v1=a1t=2t
2
2
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撤去F，受力分析如图，
根据牛顿第二定律解得：
匀减速运动的位移：
因为斜面长20m：x1+x2=20m， 代入数据得：解得：t=
S
t=20
2
答：（1）恒力F的大小60N；
（2）要使物体能从斜面底端运动到顶端F至少要作用时间
．
11．混动汽车的总质量为1000kg，内部的节能装置可将汽车富余的动能回收转化，该装置可分为两个部分，一是可由车轮带动的发电机；二是在汽车上下振动时起作用的电磁减震器，电磁减震器的缸体P与车厢装配在一起，内部能产生如简图所示的辐射型磁场；直径为L的缸塞Q与汽车底盘装配在一起，内绕有匝数为n的线圈，线圈所在处磁感应强度的大小均为B；P、Q随汽车的振动而上下滑动实现动能的回收转化．
（1）当汽车底盘突然以速度v向上振动时，若线圈中的电流大小为I，求线圈产生的电动势的大小和此时缸塞Q受到的电磁力的大小和方向．
（2）检测机构让汽车在平直的路面上以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测绘处了车轮“不带动发电机”和“带动发电机”两种状态下汽车的动能与位移关系的对比图线①和②（未计振动动能），若忽略测试路面的阻力差异和空气阻力，请你根据图线求出测试中有多少汽车动能被回收转化了．
（3）求出在（2）的测试中，汽车在加速阶段所用的时间．
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【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；动能定理；闭合电路的欧姆定律． 【分析】（1）根据切割的长度，结合切割产生的感应电动势公式求出线圈产生的感应电动势大小，根据安培力公式求出缸塞Q受到的电磁力的大小，结合左手定则判断其方向．
（2）根据图线①匀减速直线运动的斜率求出阻力的大小，根据图线②中减速运动的路程，求出有多少动能由于回收而发生转化．
（3）根据最大动能求出最大速度，根据阻力的大小求出额定功率，结合动能定理，求出汽车加速运动的时间． 【解答】解：（1）单匝线圈的长度s=πL，
根据切割产生的感应电动势公式知，E=nπBLv．
根据安培力公式知，F=nπBlI，根据左手定则知，方向向下． （2）对于减速过程，图线斜率的绝对值表示阻力的大小，有：f=
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则回收的动能△EK=EK﹣fx1=8×10﹣2000×1.5×10=5×10J．
=2000N，
（3）根据得，v==m/s=40m/s
3
P=Fv=fv=2×10×40=80kW
根据动能定理：Pt﹣fx2=△EK 即：8×10t﹣2000×5×10=3×10，
解得t=16.25s． 答：（1）线圈产生的电动势的大小为nπBLv，缸塞Q受到的电磁力的大小为nπBlI，方向向下． （2）测试中有5×10J的汽车动能被回收转化了． （3）汽车在加速阶段所用的时间为16.25s．
12．一种电子靶向治疗仪的内部有一段绝缘的弯管，由两段半径为R的圆管和一段可伸缩调节的直管BC组成，弯管定位在竖直平面坐标系xoy上，治疗仪工作时可以根据需要给弯管空间施加上不同方向的匀强电场，用以控制具有放射性的药物小球，如图所示，现让一大小和管口吻合、带正电的药物小球从距离管口A正上方5R的位置自由下落，当小球进入管口时，治疗仪开始在整个空间施加匀强电场．忽略空气阻力和摩擦，小球可视为质点，质量为m带电量为q，请解答： （1）若小球在管内运动过程中速度大小保持不变，求所加电场的场强大小和方向．
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（2）调节BC长度值2.5R，若小球在管内运动过程中的速度逐渐减小，且小球脱离管口D时对圆管无作用力，脱离后小球做类平抛运动，求所加电场的场强大小和方向．
（3）若所加的电场如（2）中所述，求当BC分别取何值时小球与y轴的交点和管口A的距离有极值，并写出极值的区间范围．
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀变速直线运动规律的综合运用；动能定理的应用． 【分析】（1）根据平衡条件可求得电荷受到的电场力，则可求得电场强度大小；
（2）分别对水平方向和竖直方向进行分析； 竖直方向上根据平衡条件可求得电场强度的分量；再对水平方向根据动能定理可求得水平分量；再根据运动的合成和分解规律可求得合场强； （3）分析电荷的运动过程，明确当到达出口速度为零时为极小值；再根据动能定理列式，根据数学规律可求得极大值． 【解答】解：（1）要使速度不变，则物体受力平衡， 则有：mg=Eq 解得：E=
；方向竖直向上；
（2）令电场的水平分量为E1，竖直分量为E2 根据题意可知，竖直方向处于平衡状态，则有：E2=球自由下落至A，根据动能定理： 5mgR=mv 得v=10gR （1）
对球从A至D，根据动能定理： ﹣q E1（2R+2.5R）=mv1﹣mv（2） 又有：q E1=
（3）
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由（1）（2）（3）得：E1=E=
； 方向：指向东北方向
（3）当球达D端出口速度v1=0时，y有最小值0，设此时BC=x1 根据动能定理：﹣q E1 （2R+x1）=mv1﹣mv 得：x1=3R
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