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如图所示,足够长的粗糙斜面与水平面成θ=37°角放置,在斜面上虚线aa′和bb′...

如图所示,足够长的粗糙斜面与水平面成θ=37°角放置,在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行,且间距为d=0.1m,在aa′、bb′围成的区域内有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B=1T;现有一质量为m=10g,总电阻为R=1Ω,边长也为d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ,其初始位置PQ边与aa′重合,现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动,当金属线圈从最高点返回到磁场区域时,线圈刚好做匀速直线运动.已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,不计其他阻力,求:取sin37°=0.6,cos37°=0.8

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1线圈向下返回到磁场区域时的速度;

2线圈向上离开磁场区域时的动能;

3线圈向下通过磁场区域过程中,线圈中产生的焦耳热.

 

(1)2m/s;(2)0.1J(3)0.004J; 【解析】 试题分析:(1)线框进入磁场时,产生的感应电动势:E=Bdv, 电流:, 安培力:F=BId, 线框做匀速直线运动,由平衡条件得:mgsinθ=μmgcosθ+F, 解得:v=2m/s; (2)线圈离开磁场最高点的距离为x,线圈离开磁场最高点时,由动能定理得:-mgxsinθ-μmgxcosθ=0-EK1, 线圈从最高点进入磁场时,由动能定理得:mgxsinθ-μmgxcosθ=EK-0, 其中:, 解得:EK1=0.1J; (3)线圈向下匀速通过磁场过程中,由能量守恒定律得:mg•2dsinθ-μmg•2dcosθ+W=0, 焦耳热:Q=-W, 解得:Q=0.004J; 考点:物体的平衡;能量守恒定律;动能定理 【名师点睛】分析清楚线圈的运动过程是正确解题的关键,解题时要注意:E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件、动能定理与能量守恒定律的应用,求热量时,要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热.  
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考点分析:
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如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25 m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面的摩擦忽略不计,取g=10 m/s2.求:

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1滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;

2小车C上表面的最短长度.

 

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如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2 kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连当滑块滑过感应开关时,两车自动分离.甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5.一根通过细线拴着细线未画出且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1 kg的滑块P可视为质点与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧的弹性势能E0=10 J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态.现剪断细线,求:

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1滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;

2滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块P在乙车上滑行的距离.g=10 m/s2

 

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如图所示,光滑的金属导轨放在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中。平行导轨的宽度d=0.3m,定值电阻R=0.6。在外力F作用下,导体棒ab以v=20m/s的速度沿着导轨向左匀速运动。导体棒和导轨的电阻不计。求:

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1通过R的感应电流大小;

2外力F的大小。

 

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“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。

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1如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示,则读数x2=_______mm;

2已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。计算波长的公式λ=_________;用题目中给出的字母表示

3对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取___________或_________的方法。

 

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如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图.

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1若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则 

A.m1>m2,r1>r2    B.m1>m2,r1>r2     C.m1>m2,r1=r2   D.m1<m2,r1=r2

2为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是_______.填下列对应的字母

A.直尺   B.游标卡尺   C.天平    D.弹簧秤  E.秒表

3设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置,若关系式用m1、m2及图中字母表示________________成立,即表示碰撞中动量守恒。

 

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