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1、选择题 如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线,Ⅱ为粗导线)。两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,并进入磁场,最后落到地面。运动过程 ">
时间:2019-07-11 04:18:40
1、选择题 如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线,Ⅱ为粗导线)。两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,并进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ibayheu3555.png\" style=\"vertical-align:middle;\">、
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ebblsiq5v3i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。不计空气阻力,则
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/nisysh3qnma.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.v1< v2,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ibayheu3555.png\" style=\"vertical-align:middle;\"><
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ebblsiq5v3i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
B.v1=v2,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ibayheu3555.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ebblsiq5v3i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
C.v1< v2,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ibayheu3555.png\" style=\"vertical-align:middle;\">>
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ebblsiq5v3i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
D.v1=v2,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ibayheu3555.png\" style=\"vertical-align:middle;\"><
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ebblsiq5v3i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:D
本题解析:两矩形线圈进入磁场之前,均做自由落体运动,因下落高度一致,所以两线圈会以同样的速度进入磁场,由法拉第电磁感应定律可求出进入磁场边界时的感应电动势,从而表示出受到磁场的安培力;由电阻定律表示出两线圈的电阻,结合牛顿运动定律表示出加速度,可分析出加速度与线圈的粗细无关,从而判断出两线圈运动一直同步,得出落地速度相同的结论。因最终落地速度大小相同,由能量的转化与守恒可知,损失的机械能(转化为了内能)与线圈的质量有关,从而判断出产生的热量大小。由于从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力为:F=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/5l25kaar0n0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,由电阻定律有:R=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/nkdllm0rqht.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(ρ为材料的电阻率,l为线圈的边长,S为单匝导线横截面积)所以下边刚进入磁场时所受的安培力为:F=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ywhqlzd1fdg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,此时加速度为:a=g?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/jsh2gwo15rx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,将线圈的质量m=ρ0S?4l(ρ0为材料的密度)代入上式,所以得加速度为:a=g?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/o0lx0mf0gxs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,经分析上式为定值,线圈Ⅰ和Ⅱ在磁场中运动的加速度相同,故落地速度相等v1=v2,由能量守恒可得:Q=mg(h+H)?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/q3ib5umapkm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(H是磁场区域的高度)Ⅰ为细导线m小,产生的热量小,所以Q1<Q2,故选项D正确,选项ABC错误。此题的分析首先要进行分段,即为进入磁场之前和进入磁场之后,在进入磁场之前,两线圈均做自由落体运动,当线圈的一边进入磁场后,开始受到安培力的作用,此时在竖直方向上还受到重力作用;当线圈的上下两边都进入磁场,通过线圈的磁通量不再发生变化,就不会再有安培力,线圈就会只在重力作用下运动直至落地。
本题难度:一般
2、简答题 在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连,当电梯从静止加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动;传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系(N-t)图像,如图所示,则(取g=\"10\" m/s2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/gnhw11t5xj1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)电梯在哪段时间内加速上升,此过程中重物处于超重状态还是失重状态?为什么?
(2)电梯的最大加速度是多大?
参考答案:(1) 超重状态(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/5q1b015c15u.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)因为重物做匀速直线运动时对台秤的压力等于重力,?由图可知,G=\"30N?\"
电梯在0~4s内加速上升,重物在0~4s内处于超重状态,因为在0~4s内,重物对台秤的压力大于重力?
(2)重物的质量600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ngcp1qdauj0.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?因为重物对台秤的压力与台秤对重物的支持力是作用力与反作用力
所以,重物所受的支持力的最大值600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/1ideyk2gcpd.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?因为当
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/1ideyk2gcpd.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时,重物处于超重状态
所以,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/qpqbthhz41s.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?所以,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/pxqi55r3ny0.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
重物所受的支持力的最小值600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/js5gh4lfqwn.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?因为当
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/js5gh4lfqwn.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时,重物处于失重状态
所以,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/gther3ylpc4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?所以,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/pns5brpnw53.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?所以,加速度a的最大值为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/5q1b015c15u.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:一般
3、选择题 设洒水车的牵引力不变,受到的阻力跟车的重力成正比,最初,汽车匀速行驶,开始洒水后随着水量的不断减少,汽车将做
A.做匀速直线运动
B.做变加速直线运动
C.做匀加速直线运动
D.做匀减速直线运动
参考答案:B
本题解析:因为受到的阻力跟车的重力成正比,所以汽车运动的加速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/qxk0yx3hsn1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,牵引力不变,所以随着质量减小,加速度增大,故汽车将做变加速直线运动
故选B
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜如图飘扬.在河面上的两条船上的旗帜分别如图示状态,则关于两条船的运动状态的判断,结论正确的是(? )600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/esm45t4s1nn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.甲船肯定是向左运动的
B.甲船肯定是静止的
C.乙船肯定是向右运动的
D.乙船可能是静止的
参考答案:C
本题解析:因为河岸上旗杆是固定在地面上的,那么根据旗帜的飘动方向判断,风是从左向右刮的.
甲船上旗帜向右,有三种可能:
一是甲船不动,风把旗帜刮向右;
二是甲船向左运动,风相对于旗帜向右,把旗帜刮向右;
三是甲船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右,故A、B正确,但不符合题意.
如果乙船静止不动,那么旗帜的方向应该和国旗相同,而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗子方向相反,如果乙船向左运动,旗帜只会更加向右展.
本题难度:一般
5、简答题 倾角θ为37°的斜面与水平面如图平滑相接,A、B两完全相同的物块静置于斜面上相距600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/fnpqbkwoejk.gif\">,B距斜面底端的P点的距离
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/31tiyvkanqw.gif\">,物块与斜面及水平面的动摩擦因数均为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/q2y53bczka1.gif\">.现由静止释放物块A后1秒钟再释放物块B.设AB碰撞的时间极短,碰后就粘连在一起运动.试求:(1)B物块释放后多长时间,AB两物块发生碰撞?(2)AB最后停在距斜面底端P点多远处?取
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/zi2rkhvffar.gif\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/umbhwzw5lit.gif\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/aulz22aw3kh.gif\">.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/yyiira2azv3.gif\">
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ciclu5aophx.gif\">(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/hevx34bymr5.gif\">
本题解析:(1)设B物体的质量为m,加速下滑时的加速度为a,其在斜面上时的受力情况如图所示。由牛顿第二定律得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/hxezt5oqux5.gif\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/4nndwaxx3nj.gif\">?
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/3dqjbdbjxj1.gif\">?
设B物块释放后经t秒A追上B与其在斜面上相碰,由两者的位移关系得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/u0bmwhbmgaa.gif\">?
代入数据得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/ciclu5aophx.gif\">?
在此1.5s内,B物体下滑的位移600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/fwl1dzrwksy.gif\">?
因为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/r5l5kq3uuav.gif\">,AB确实是在斜面上发生碰撞。
(2)A碰前的速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/22j0ltxkp1n.gif\">?
B碰前的速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/zwac3bjnzmp.gif\">?
由于碰撞时间极短,两者碰撞近似动量守恒,设碰后两者的共同速度为v,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/y4n2elhhzu2.gif\">?
代入数据得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/rebet5lnyqd.gif\">
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/nwl0fchl1a2.gif\">?
AB相碰时距斜面底端的高度600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/be2zffjicdg.gif\">?
设AB滑下斜面后停在距P点S3远处。由动能定理得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/dnbyk3kwn0r.gif\">?
代入数据解得:?600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060323/hevx34bymr5.gif\">
本题难度:一般