[题目]如图为被称为“天津之眼的摩天轮.创新性地跨河修建坐落于桥上.兼具了观光和交通两种功能.而成为地标建筑.假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动时只跟总处于水平方向的座椅接触.下列说法正确的是 A.在摩天轮转动一周的过程中.乘客所受到的合力做功为零B.在摩天轮转动的过程中.乘客机械能始终保持不变C.在摩天轮转动的过程中.座椅对乘客� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图为被称为“天津之眼”的摩天轮，创新性地跨河修建坐落于桥上，兼具了观光和交通两种功能，而成为地标建筑。假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动时只跟总处于水平方向的座椅接触。下列说法正确的是

A.在摩天轮转动一周的过程中，乘客所受到的合力做功为零

B.在摩天轮转动的过程中，乘客机械能始终保持不变

C.在摩天轮转动的过程中，座椅对乘客的摩擦力功率始终是零

D.座仓通过最低点时，乘客处于失重状态

【答案】A

【解析】

A．在摩天轮转动一周的过程中，动能的变化量为零，由动能定理知，合力对乘客做功为零，故A正确；

B．机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，故B错误；

C．乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动时，由重力、水平方向的座椅对乘客的支持力和静摩擦力提供向心力，除与圆心等高位置和最高点、最低点外，其它位置的水平方向的座椅对乘客的静摩擦力方向与运动方向不垂直，座椅对乘客的摩擦力功率不是零，故C错误；

D．在最低点，乘客合外力向上，加速度方向竖直向上，乘客处于超重状态，故D错误；

故选A.

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【题目】如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中，图中abcd分别为矩形线圈的四个顶点，其中的c点被磁铁遮挡而未画出。线圈可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO′匀速转动。为了便于观察，图中发电机的线圈只画出了其中的1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上；用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L1＝50cm，bc边和ad边的长度L2＝20cm，匝数n＝100匝，线圈的总电阻r＝5.0Ω，线圈转动的角速度ω＝282rad/s，外电路的定值电阻R＝45Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.05T。电流表和电压表均为理想电表，滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计，计算中取π＝3.14，＝1.41。

（1）求电阻R两端电压的最大值Um；

（2）求电压表的示数U；

（3）线圈转动1圈的过程中电阻R上产生的焦耳热QR（结果保留3位有效数字）；

（4）线圈转动1圈的过程中线圈上所产生的焦耳热Qr（结果保留3位有效数字）；

（5）讨论（3）、（4）中的结果与维持该线圈匀速转动1圈，外力所做的功W的关系（结果保留3位有效数字）；

（6）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；

（7）从线圈经过图示位置开始计时，写出ab边所受安培力大小随时间变化的函数关系式；

（8）从线圈经过图示位置开始计时，求线圈运动的1/4周期内，电流的平均值I平（结果保留2位有效数字）；

（9）从线圈经过图示位置开始计时，求线圈转过90°的过程中通过线圈导线某截面的电荷量q（结果保留1位有效数字）。

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【题目】如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中，图中abcd分别为矩形线圈的四个顶点，其中的c点被磁铁遮挡而未画出。线圈可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴匀速转动。为了便于观察，图中发电机的线圈只画出了其中的1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上；用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L1＝50cm，bc边和ad边的长度L2＝20cm，匝数n＝100匝，线圈的总电阻r＝5.0Ω，线圈转动的角速度ω＝282rad/s，外电路的定值电阻R＝45Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.05T。电流表和电压表均为理想电表，滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计，计算中取π＝3.14，＝1.41。

（1）请推导出线圈在匀速转动过程中感应电动势最大值Em的表达式（用题中已知物理量的符号表示），并求出此最大值；

（2）求电流表的示数I；

（3）求维持线圈匀速转动1圈，所需外力做的功W（结果保留3位有效数字）。

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（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。

（2）电场强度的大小和方向？

（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？

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