【题目】如图所示,足够长的斜面与水平面的夹角为,空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……、n,相邻两个磁场的间距均为
.一边长
、质量
、电阻
的正方形导线框放在斜面的顶端,导线框的下边距离磁场Ⅰ的上边界为
,导线框与斜面间的动摩擦因数
.将导线框由静止释放,导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动.已知重力加速度
,
,
,求:
(1)导线框进入磁场Ⅰ时的速度;
(2)磁场Ⅰ的磁感应强度;
(3)磁场区域n的磁感应强度与
的函数关系.
【答案】(1)2 m/s (2)5 T (3)
【解析】(1)线框从静止开始运动至刚进入磁场Ⅰ时,以线框为研究对象,由动能定理:
(mgsin θ-μmgcos θ)·d0=mv12-0
v1=2 m/s
(2)线框在磁场Ⅰ中做匀速直线运动,由法拉第电磁感应定律:
E1=B1Lv1
F1=B1I1L
mgsin θ-μmgcos θ-F1=0
B1=5 T
(3)线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为(d-L)=d0,线框由静止开始运动至刚进入第n个磁场时,由动能定理:n(mgsin θ-μmgcos θ)·d0=mvn2-0
又由上可得线框在第一个磁场Ⅰ中受到的安培力
线框在第n个磁场受到的安培力:
线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动,受到的安培力均相等:Fn=F1
得:
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【题目】如图,在光滑水平面上放着质量分别为m和2m的A、B两个物块,现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩,此过程中推力做功W。然后撤去外力,则( )
A.从开始到A离开墙面的过程中,墙对A的冲量为0
B.当A离开墙面时,B的动量大小为
C.A离开墙面后,A的最大速度为
D.A离开墙面后,弹簧的最大弹性势能为
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【题目】如图所示,在水平长直的轨道上,一长度L=2 m的平板车在外力控制下以v0=4 m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将一质量m=1 kg的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2.
(1)求小滑块的加速度大小和方向.
(2)通过计算判断滑块是否会从车上掉下.
(3)若在滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与v0同向的恒力F,要保证滑块不从车的左端掉下,恒力F的大小应满足什么条件?
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【题目】关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿第一定律也叫惯性定律,惯性的唯一量度是质量
B. 伽利略、笛卡尔、牛顿对惯性定律的建立都有贡献
C. 惯性系中牛顿第一定律成立
D. 牛顿第一定律可以用实验直接验证
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【题目】如图所示是氢原子的能级图,现有一群处于n=4能级上的氢原子,它们在跃迁回到n=1能级的过程中,可能辐射出N种不同频率的光子。辐射出的光子照射某种金属,能产生的光电子最大初动能是Ek,已知该金属的逸出功是4.20 eV,则( )
A. N=3
B. N=6
C. Ek=8.55 eV
D. Ek=9.40 eV
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【题目】甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图象如图所示,图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和s2(s2>s1),初始时,甲车在乙车前方so处,不正确的是( )
A. 若so=s1+s2,两车可能会相遇
B. 若so<s1,两车相遇2次
C. 若so=s1,两车相遇1次
D. 若so=s2,两车相遇1次
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【题目】如图甲所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过电势差为U1的加速电场加速后,沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场,最后打在荧光屏上。C D两板间的电势差Ucd随时间变化如图乙所示,设C、D间的电场可看作是匀强电场,且两板外无电场。已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计),C D极板长为,板间距离为d,偏转电压U2 ,荧光屏距C、D右端距离为
,所有电子都能通过偏转电极。求:
(1)电子通过偏转电场的时间t0
(2)若Ucd的周期T= t0,荧光屏上电子能够到达的区域的长度
(3)若Ucd的周期T= 2t0,到达荧光屏上O点的电子的动能
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【题目】如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是
A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
B. A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ
C. B球的瞬时加速度沿斜面向下,小于gsinθ
D. 弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
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