在空间加一垂直导轨平面向上的匀强磁场,将一质量为m、阻值为R、长度为d的金属杆垂直地放在导轨上,给金属杆一沿斜面向上的大小为v的初速度,当其沿导轨向上运动的位移大小为x时,速度减为零,已知导轨的倾角为α、金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g.则金属杆从出发到到达最高点的过程中,下列说法正确的是( )
A.金属杆所受安培力的最大值为B.金属杆克服安培力做的功为C.定值电阻产生的热量为D.金属杆减少的机械能为
8.一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节,如图所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则( )
A.保持Q位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大 B.保持Q位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小 C.保持P位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大 D.保持P位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小
9.“嫦娥三号”于2013年12月14日21时11分降落在距离地球38万公里的月球上,中国成为继苏联、美国之后的第三个在月球成功实现探测器软着陆的国家.着陆前“嫦娥三号”曾在离月面100m处悬停避障,然后缓速下降,离月面4m时,7500N变推力发动机关机,“嫦娥三号”做自由落体运动降落在月球虹湾以东地区(19.51W,44.12N),已知月表重力加速度为地表重力加速度的六分之一,下列说法正确的是(g取9.8m/s2) ( )
A.若悬停时“嫦娥三号”的总质量为1.5×10kg,则变推力发动机的推力约为2450N
B.“嫦娥三号”落月点的北边十几米处有一个大撞击坑,假如悬停时“嫦娥三号”在撞击坑的正上方,为避障姿态控制发动机先向南喷气,后向北喷气再次悬停在了落月点正上方 C.变推力发动机关机后,同样的着陆速度相当于从离地球表面D.变推力发动机关机后,同样的着陆速度相当于从离地球表面
处落下 处落下
3
10.如图所示,E为电源,R为电阻,D为理想二极管,薄金属片P和Q构成一理想电容器,Q固定不动,P可以左右移动.则
A.P向右运动,电容器的电容会增大 B.P向左运动,电容器的电压会减小 C.P向左运动,两板间电场强度保持不变 D.P向右运动,两板间电场强度增大 三、实验题
11.如图所示,在匀强磁场中倾斜放置电阻不计的两根平行光滑金属导轨,金属导轨与水平面成θ=37°角,平行导轨间距L=1.0m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=1.0T.两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m=0.20kg,ab杆的电阻为R1=1.0Ω,cd杆的电阻为R2=2.0Ω.若用与导轨平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab杆匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)ab杆上滑的速度v的大小; (2)ab杆两端的电势差Uab;
(3)0.5s的时间内通过cd杆的电量q。
12.如图1所示,一小车放于平直木板上(木板一端固定一个定滑轮),木板被垫高一定角度θ,该角度下,小车恰能做匀速直线运动(假设小车所受摩擦力与小车对木板的正压力成正比,比例系数为μ),小车总质量为M。
(1)请推导θ与μ应满足的定量关系;并分析说明若增大小车质量,仍使小车做匀速直线运动,角度θ是否需要重新调整。
(2)如图2所示,将小车上栓一根质量不计,且不可伸长的细绳,细绳通过滑轮(滑轮与细绳之间摩擦不计)下挂一个砝码盘(内放砝码),在木板上某位置静止释放小车后,小车做匀加速直线运动。已知砝码盘及砝码的总质量为m,求:
①a.如果m=M,小车所受细绳拉力与砝码盘及砝码总重力的比值; b.用F表示小车所受细绳的拉力,如果要求
,此时
应该满足的条件;
②小车沿木板运动距离为x的过程中,其机械能的变化量ΔE。
四、解答题
13.一物体沿一直线从静止开始运动且同时开始计时,其加速度随时间周期性变化的关系图线如图所示,求:
(1)物体在第4s末的速度; (2)物体在前3s内的位移; (3)物体在第4s内的位移.
14.如图所示为某一游乐场中水平魔盘的示意图。质量分别为m1= 40 kg、m2= 50 kg的甲、乙两人坐在魔盘中随魔盘一起转动,其中甲离魔盘中心O的距离为r1= 2 m,甲、乙与魔盘的动摩擦因数分别为μ1= 0.8、μ2= 0.4,取g= 10 m/s,此时魔盘的角速度为ω1= 1 rad/s。
2
(1)求此时魔盘对甲的静摩擦力f1的大小和方向;
(2)当魔盘的角速度增大到某个值时,发现甲、乙两人同时相对魔盘发生滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求此时: ①魔盘的角速度ω2
②乙离魔盘中心O的距离r2。
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 答案 C B C D B C 二、多项选择题 7.BD 8.BC 9.AC 10.ACD 三、实验题
11.(1)ab杆上滑的速度v的大小为3.6m/s;(2)ab杆两端的电势差Uab为2.4V;(3)0.5s的时间内通过cd杆的电量为0.60C。
12.(1)μ=tanθ;增大小车的质量,角度θ无须改变。(2)①a.
b.
②
四、解答题
13.(1)8m/s(2)12m(3)4m
14.(1)80N 方向由甲指向魔盘中心O (2)①2 rad/s ②1 m
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