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如图4-1-21所示,质量分布均匀的直角曲尺重力为G,AB=BC=L,用外力使曲尺绕A无摩擦缓慢转过90°,如图中虚线位置,则外力至少需对曲尺做多少功?

图4-1-21

思路点拨:这是一个变力做功的问题,可用动能定理求解,但由于曲尺的重心位置未知,而AB和BC每段的重心在各自的L/2处,故采用分段处理的方法,把曲尺看成AB和BC两部分组成,再由动能定理列式即可求解.在转动过程中,AB段重心升高了L/2,BC段重心升高了3L/2,曲尺的动能未变,由动能定理,WF-WG=0,WF-G/2·L/2-G/2·3L/2=0,所以WF=GL.

答案:GL

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4-5-21所示,两平行金属导轨之间的距离为L=0.6 m,两导轨所在平面与水平面之间的夹角为θ=37°,电阻R的阻值为1Ω(其余电阻不计),一质量为m=0.1 kg的导体棒横放在导轨上,整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5 T,方向垂直导轨平面斜向上,已知导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为μ=0.3,今由静止释放导体棒,导体棒沿导轨下滑s=3m,开始做匀速直线运动。已知: sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,求:??

4-5-21

(1)导体棒匀速运动的速度;?

(2)导体棒下滑s的过程中产生的电能。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4-2-21所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外,一质量为m、带电荷量为-q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动.(重力加速度为g)

图4-2-21

(1)求此区域内电场强度的大小和方向;

(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成45°,如图所示,则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4-3-21所示,质量为M的滑块B套在光滑的水平杆上可自由滑动,质量为m的小球A用一长为L的轻杆与B上的O点相连接,轻杆在水平位置,可绕O点在竖直平面内自由转动.

图4-3-21

(1)若固定滑块B,给小球A一竖直向上的初速度,使轻杆绕O点转过90°,则小球初速度的最小值是多少?

(2)若M=2m,不固定滑块B,给小球A一竖直向上的初速度v0,则当轻杆绕O点转过90°,A球运动至最高点时,B的速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图10-1-21所示,线圈的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为r=1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,则:

图10-1-21

(1)若从线圈中性面开始计时,写出线圈中感应电动势瞬时值表达式.

(2)从中性面开始计时,线圈转过时电动势瞬时值为多大?

(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少?

(4)由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少?

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