【题目】如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，动摩擦因数μ =0.6，长为L = 0.2 m；BC段光滑，且始末端水平并具有h = 0.1 m的高度差；DEN是半径为r = 0.4 m的光滑半圆形轨道，DN是其竖直直径，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过。现在左端竖直墙上固定一轻质弹簧，将一个质量m = 0.2kg的小球（可视为质点）压缩该弹簧至A点后静止释放（小球和弹簧不黏连），小球刚好能沿DEN轨道滑下。求：
（1）小球刚好能通过D点时速度的大小和压缩的弹簧所具有的弹性势能；
（2）小球到达N点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小。
【答案】（1）2m/s，0.44J（2）
，12 N
【解析】试题分析：（1）小球恰好通过D点，由牛顿第二定律求出D点的速度。从A到C的过程中，由动能定理求出弹簧具有的弹性势能。（2）从D到N由机械能守恒定律求出到达N点的速度，由牛顿运动定律求小球到达N点时速度的大小对轨道的压力。
（1）小球刚好能沿DEN轨道滑下，则在半圆最高点D点
根据牛顿第二定律有：
解得：
弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能EP
根据动能定理有：
解得：W=0.44J
即压缩的弹簧所具有的弹性势能为
（2）从D点到N点，由机械能守恒有：
解得：
在N点由牛顿第二定律有 ：
解得：N= 12 N
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【题目】如图所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为d的光滑固定金属导轨
和
，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨
的倾角均为
，导轨
在同一水平面上， 
，倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为m的金属杆CD从与
处时的速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计，重力加速度大小为g，求：
（1）杆CD到达
处的速度大小
；
（2）杆CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1以及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；
（3）杆CD沿倾斜导轨下滑的时间
及其停止处到
的距离s。
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【题目】如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL＝4 Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长 l＝2 m，有一阻值r＝2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处(恰好不在磁场中)。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t＝0至t＝4 s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。求：
(1)通过小灯泡的电流；
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。
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【题目】趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（ ）
A. 运动员的加速度为gtanθ
B. 球拍对球的作用力为
C. 运动员对球拍的作用力为
D. 若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动
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【题目】如图所示直角坐标系xoy，P（a，-b）为第四象限内的一点，一质量为m、电量为q的负电荷（电荷重力不计）从原点O以初速度v0沿y轴正方向射入。第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P点；第二次保持y>0区域磁场不变，而将y<0区域磁场改为沿x方向匀强电场，该电荷仍通过P点，
A. 匀强磁场的磁感应强度
B. 匀强磁场的磁感应强度
C. 电荷从O运动到P，第二次所用时间一定短些
D. 电荷通过P点时的速度，第二次与x轴负方向的夹角一定小些
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【题目】如图所示，钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B间动摩擦因数为μ1， A、B间动摩擦因数为μ2，μ1>μ2，卡车刹车的最大加速度为a，a> μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后在s0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过
A. 
B. 
C. 
D. 
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【题目】如图所示，质量为m、电阻为R的单匝矩形线框置于光滑水平面上，线框边长ab=L、ad=2L．虚线MN过ad、bc边中点．一根能承受最大拉力F0的细线沿水平方向拴住ab边中点O．从某时刻起，在MN右侧加一方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小按B=kt的规律均匀变化.一段时间后，细线被拉断，线框向左运动，ab边穿出磁场时的速度为v. 求：
（1）细线断裂前线框中的电功率P；
（2）细线断裂后瞬间线框的加速度大小a及线框离开磁场的过程中安培力所做的功W；
（3）线框穿出磁场过程中通过导线截面的电量 q．
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【题目】如图所示，固定在墙角处的木板与水平面的夹角为
，木板上开有小孔，一根长为l、质量为m的软绳置于木板上，其上端刚好位于小孔处，用细线将质量为m的物块与软绳的上端连接。物块由静止释放后，带动软绳运动，不计所有摩擦。当软绳刚好全部离开木板时(此时物块未到达地面)，物块的速度大小为(已知sin 37°=0.6，重力加速度大小为g,软绳质量分布均匀)( )
A. 
B. 
C. 
D. 
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【题目】涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示，水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用，涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程，车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为
=0．6m，宽
=0．2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过
=2T，将铝板简化为长大于，宽也为的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为
=0．1Ω，导线粗细忽略不计，在某次实验中，模型车速度为v=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度
=2
做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到时就保持不变，知道模型车停止运动，已知模型车的总质量为
=36kg，空气阻力不计，不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响
（1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为多大？
（2）模型车的制动距离为多大？
（3）为了节约能源，将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，如图丙所示，已知模型车质量减为
=20kg，永磁铁激发的磁感应强度恒为
=0．1T，每个线圈匝数为N=10，电阻为
=1Ω，相邻线圈紧密接触但彼此绝缘，模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速，为保证制动距离不大于80cm，至少安装几个永磁铁？
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