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如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨、与水平面成角。其电阻不计,间距为。长度也...

如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角。其电阻不计,间距为。长度也为的金属杆ab用细线连接,质量分别为m,两杆的总电阻为R。沿导轨向上的外力F作用在杆a上,使两杆垂直导轨静止。整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感强度为B,重力加速度为g。现将细线烧断,保持F不变,金属杆ab始终与导轨垂直并接触良好。求:

(1)外力F的大小;

(2)细线烧断后,任意时刻杆ab运动的速度大小之比;

(3)ab分别达到的最大速度的大小。

 

(1) ;(2) ;(3), 【解析】 (1)细线烧断前,对、杆作为整体受力分析,由于两杆垂直导轨静止,则沿倾斜导轨方向有 解得 (2)设某时刻和杆的速度分别为、,对、杆作为整体,根据动量守恒得 解得 (3)细线烧断后,杆向上做加速运动,杆向下做加速运动,由于速度增加,感应电动势增加,杆和杆所受安培力增加,所以加速度在减小,当杆和杆的加速度减为零时,速度最大; 对杆,根据平衡条件可得 根据闭合电路欧姆定律可得 根据法拉第电磁感应定律可得 联立解得:  
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如图所示,一小型汽车的货厢长度为,货厢中有一件质量为的货物P(可视为质点),它到货厢后壁的距离为。已知货物与货厢底板间的动摩擦因数变为,重力加速度g

(1)若汽车以加速度启动,求货物所受摩擦力f的大小;

(2)若汽车缓慢启动,货物与汽车无相对滑动,汽车以的速度在平直公路上匀速行驶。因为前方红灯,司机以的加速度开始刹车(可视为匀减速直线运动)直到停止。假设不考虑司机的反应时间,试通过计算判断汽车从开始刹车到停止过程,货物会不会与货厢前壁碰撞。

 

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如图甲所示,一个边长为a、不变形的正方形线圈固定在纸面内,线圈每单位长度的电阻为r;它的一半处在磁场中,磁场的方向与线圈平面垂直,磁感应强度的大小B随时间t变化的关系如图乙所示;则时间间隔内(  )

A.时刻,线圈中感应电流的方向发生改变

B.时刻,线圈所受安培力的方向发生改变

C.线圈中产生的感应电动势大小为

D.通过线圈导线横截面的电荷量为

 

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如图所示,匀强磁场中的矩形金属线圈(线圈电阻不计)绕垂直于磁场方向的轴、匀速转动,角速度为;线圈通过电刷与理想变压器原线圈相连,副线圈与滑动变阻器R串联,副线圈匝数可变。要使电流表A的示数变为原来的2倍,下列措施可行的是(  )

A.R不变,增大为原来的2

B.R不变,增大为原来的2

C.不变,R都增大为原来的2

D.不变,R都增大为原来的2

 

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如图所示,一根轻质细绳跨过垂直于竖直墙壁的光滑挂钉O,绳的两端分别栓在画框的挂钉12上。画框悬空静止时,其框面与墙面平行(未接触墙面),挂钉12不等高,挂钉O两侧细绳与竖直方向的夹角分别为,对应细绳中的张力大小分别为。则(  )

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,轻质杆的一端连接一个小球,绕套在固定光滑水平转轴O上的另一端在竖直平面内做圆周运动。小球经过最高点时的速度大小为v,杆对球的作用力大小为F,其图像如图所示。若图中的ab及重力加速度g均为已知量,规定竖直向上的方向为力的正方向。不计空气阻力,由此可求得(  )

A.小球做圆周运动的半径为

B.时,小球在最高点的动能为

C.时,小球对杆作用力的方向向下

D.时,杆对小球作用力的大小为a

 

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