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如图所示,足够长的斜面与水平面的夹角为θ=53°,空间中自下而上依次分布着垂直斜...

如图所示,足够长的斜面与水平面的夹角为θ=53°,空间中自下而上依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、…n,相邻两个磁场的间距均为d=0.5m.一边长L=0.1m、质量m=0.5kg、电阻R=0.2Ω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d0=0.4m,导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.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g=10m/s2  , sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:

(1)导线框进入磁场I时的速度;   

(2)磁场I的磁感应强度B1;   

(3)磁场区域n的磁感应强度BnB1的函数关系.

 

(1)2m/s(2)5T(3) 【解析】 (1)对线框研究,运用动能定理求出导线框进入磁场 I 时的速度.(2)线框进入磁场后受重力、安培力、支持力和摩擦力,根据共点力平衡,结合闭合电路欧姆定律、切割产生的感应电动势公式求出磁感应强度的大小.(3)线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为(d﹣L)=d0 ,根据动能定理求出线框进入第n个磁场时的速度,结合共点力平衡,知在每个磁场中所受的安培力均相等,从而求出磁感应强度的表达式. (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,由动能定理有: 代入数据解得 (2)线框在磁场I中匀速运动,由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律 则线框受到安培力 由平衡条件有 联立解得: (3)线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为,则线框由静止开始运动至刚进入第n个磁场时,由动能定理 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作匀速直线运动,则 联立解得:  
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如图为同轴的轻质圆盘,可以绕水平轴O转动,大轮与小轮半径之比为3:2.小轮边缘所绕的细线悬挂质量为3kg的物块A.大轮边缘所绕的细线与放在水平面上质量为2kg的物体B相连.将物体B从距离圆盘足够远处静止释放,运动中B受到的阻力f与位移s满足方程:f=2s.重力加速度取10m/s2求:

(1)运动过程中两物体A、B速度之比;   

(2)物体A下降的最大高度;   

(3)物体B运动的最大速度.

 

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甲、乙两同学用如图甲实验所示的装置测滑块与长木板之间的动摩擦因数,在一端装有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门,与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时遮光的时间,滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计挂钩相连,测力计下吊着装有沙的沙桶,测力计能显示挂钩所受的拉力,滑块对长木板的压力大小等于滑块的重力大小,已知当地的重力加速度为g.

(1)为了满足实验的要求,下列说法正确的是_______ .            

A. 长木板应放在水平桌面上                                    

B. 长木板没有定滑轮的一端应适当垫高,以平衡摩擦力

C. 沙和沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量          

D. 定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行

(2)实验前用20分度的游标卡尺测出遮光片的宽度,如图所示,其示数d=________cm.   

(3)甲同学测出两光电门之间的距离为L,将滑块从图示位置由静止释放,测得滑块通过甲、乙两光电门的时间分别为t1、t2  , 记录测力计的示数F,则滑块运动的加速度大小a=________(用字母表示).   

(4)多次改变沙桶里沙的质量,重复(3)的步骤,根据测得的多组Fa作出a﹣F图象如图丙所示,由图象可知,滑块的质量为________,滑块与长木板间的动摩擦因数为________

 

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如图所示,AB两物块的质量分别为2mm,静止叠放在水平地面上。AB间的动摩擦因数为μB与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )

A. F2μmg时,AB都相对地面静止

B. F时,A的加速度为

C. F3μmg时,A相对B滑动

D. 无论F为何值,B的加速度不会超过

 

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如图所示,A、B两个小球(均可视为质点)固定在轻杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,O为圆心.当圆心OA球的连线与竖直方向的夹角为30°时,系统处于平衡状态,此时B球恰好位于半圆形碗的水平直径的右端,下列判断正确的是(  

A. A、B两球的质量之比为2:1

B. A、B两球对碗的压力大小之比为1:2

C. 轻杆的弹力与A受到的重力大小之比为1:1 

D. 轻杆的弹力与B受到的重力大小之比为1:1

 

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如图所示,粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上,现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块,在圆球与地面接触之前,下面的相关判断正确的是(  )

A. 球对墙壁的压力逐渐减小

B. 地面对长方体物块的支持力逐渐增大

C. 地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大

D. 水平拉力F逐渐减小

 

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