【题目】如图甲所示，一边长L＝2.5 m、质量m＝0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合，在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5 s线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示．在金属线框被拉出的过程中
(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻；
(2)写出水平力F随时间变化的表达式；
(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
【答案】(1)1.25 C 4 Ω (2)F＝(0.2t＋0.1)N (3)1.67 J
【解析】
(1)根据
， It图象的面积等于电量，则由图像得：
q＝1.25 C
又根据
，
得
R＝4 Ω.
(2)由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：
I＝0.1 t(A)
由感应电流
，可得金属线框的速度随时间也是线性变化的，
v＝
＝0.2t(m/s)
线框做匀加速直线运动，加速度
a＝0.2 m/s2
线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，
F-FA＝ma
所以水平力F随时间变化的表达式为
F＝(0.2t＋0.1)N.
(3)当t＝5 s时，线框从磁场中拉出时的速度
v5＝at＝1 m/s
线框中产生的焦耳热为
Q＝W－
mv52＝1.67 J.
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【题目】如图所示，质量为M的物体P穿在离心机的水平光滑滑杆上，P用绳子与另一质量为m的物体Q相连。某次离心机以角速度ω旋转，系统稳定时P与转轴的距离为R，P的线速度大小为v。另一次离心机以角速度2ω旋转，系统达到稳定状态时（ ）
A.P受到的向心力大小为mg
B.P与转轴的距离是
C.P与转轴的距离是
D.P的线速度大小为2v
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【题目】如图所示，有一个半径为R的光滑圆轨道，现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（ ）
A. v的极小值为
B. v由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大
C. 当v由值逐渐增大时，轨道对小球的弹力也逐渐增大
D. 当v由值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐增大
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【题目】我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为
。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ）
A.与该“势能”对应的“力”的方向指向O点
B.与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C.该“势能”的表达式是选取了y轴处“势能”为零
D.稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分
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【题目】如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C，正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k为变化率均匀减小时，则( )
A.线框产生的感应电动势大小为
B.电压表没有读数
C.a点的电势高于b点的电势
D.电容器所带的电荷量为零
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【题目】如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S.当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U,电容器两极板间场强E的变化情况是( )
A. Q不变,C变小,U变大,E不变
B. Q变小,C不变,U不变,E变小
C. Q变小,C变小,U不变,E不变
D. Q不变,C变小,U变小,E变小
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【题目】对于如图所示电场中的A、B、C三点，下列判断正确的是( )
A. B点的电场强度最大
B. A点的电势最高
C. 正电荷在B点受到的电场力最大
D. 负电荷在A点具有的电势能最大
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【题目】如图所示，小物体A和B通过轻质弹簧和轻绳跨过光滑定滑轮连接，初状态在外力控制下系统保持静止，轻弹簧处于原长，且轻弹簧上端离滑轮足够远，A离地面足够高，物体A和B同时从静止释放，释放后短时间内B能保持静止，A下落h高度时，B开始沿斜面上滑，则下列说法中正确的是( )
A. B滑动之前，A机械能守恒
B. B滑动之前，A机械能减小
C. B滑动之前，A、B组成的系统机械能守恒
D. B滑动之后，A、B组成的系统机械能守恒
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【题目】如图所示，ABC为在竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，AB为固定在AB两点间的直金属棒，在直棒上和圆环的BC部分分别套着两个相同的小环M、N，现让半圆环绕对称轴以角速度ω做匀速转动，半圆环的半径为R，小圆环的质量均为m，棒和半圆环均光滑，已知重力加速度为g，小环可视为质点，则M、N两环做圆周运动的线速度之比为（ ）
A.
B.
C.
D.
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