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     (2011·四川理综)如图所示，间距l＝0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0.4 T、方向竖直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m1＝0.1 kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.05 kg的小环．已知小环以a＝6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10 m/s2，sin37 °＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

     (1)小环所受摩擦力的大小；

    (2)Q杆所受拉力的瞬时功率．

    解析　(1)设小环受到的摩擦力大小为Ff，由牛顿第二定律，有m2g－Ff＝m2a

    代入数据，得

    Ff＝0.2 N.

    (2)设通过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有

    Ff＝B1I1l

    设回路总电流为I，总电阻为R总，有

    I＝2I1

    R总＝R

    设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有

    I＝

    E＝B2lv

    F＝m1gsinθ＝B2Il

    拉力的瞬时功率为

    P＝Fv

    联立以上方程解得P＝2 W

    答案　(1)0.2 N　(2)2 W

    练习册系列答案
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    A 气体分子可以做布朗运动

    B 气体分子的动能都一样大

    C 相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动

    D 相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大

     

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    A.整个过程中小球电势能变化了mg2t2

    B.整个过程中小球动量增量的大小为2mgt[

    C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2

    D.从A点到最低点小球重力势能变化了mg2t2

     

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    A.线圈消耗的电功率为4W

    B.线圈中感应电流的有效值为2A

    C.任意时刻线圈中的感应电动势为e = 4cos

    D.任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin

     

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    A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小

    B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力

    C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功

    D.返回舱在喷气过程中处于失重状态

     

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