如图所示为某手摇发电装置的原理简化图，可自由转动的水平金属杆CD上固定两个半径分...

如图所示为某手摇发电装置的原理简化图，可自由转动的水平金属杆CD上固定两个半径分别为r和的均匀金属圆盘G、N圆盘的圆心位于CD杆上。金属圆盘G处于水平向右与盘面垂直的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。圆盘N绕有绝缘细线，在恒力作用下，圆盘G、N和杆按图示方向匀速转动手摇发电装置通过电刷P和Q与两电阻、小型电动机M、平行板电容器构成如图所示的电路平行板电容器两板间距为d，上极板通过长度为0.75d的绝缘细线悬挂一带电量为-q的金属小球。开始时开关S与a连接，测得电动机M两端的电压为U，通过它的电流为I。已知两电阻的阻值分别为2R和R，金属圆盘G接入电路的电阻也为R，不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻。忽略转动的摩擦阻力，求:

（1）金属圆盘匀速转动的角速度；

（2）恒力F的大小；

（3）当开关S与b连接，金属圆盘G仍以角速度匀速转动时，小球在两极板间做简谐运动且最大摆角为，小球摆动过程的最小电势能和振动周期。

（1）；（2）；（3）；【解析】（1）电动机并联电阻R的电流为，干路电流为，所以转动切割产生的电动势为转动切割产生的电动势表达式则转动的角速度为（2）金属杆和金属盘属于同轴转动，角速度相同，所以盘的线速度为，根据能量守恒力F的机械功率等于回路的电功率所以（3）OA金属棒转动速度保持不变，即电源的电动势不变，电路变化，电容器两端的电压负电荷最小电势能的地方为电势最高点单摆周期公式电容器内匀强电场的场强小球受到的等效重力值所以周期

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考点分析：

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如图所示，一个质量m=1kg的小物块（视为质点），压缩弹簧后释放以v0=6m/s冲上长度6m的水平传送带。在传送带右侧等高的平台上固定一半径R=0.5m的圆轨道ABCD，A、D的位置错开，以便小物块绕行一圈后可以通过D到达E位置抛出在距离平台边缘E水平距离s=1.6m，高度h=1m处有一可升降的接物装置，通过调节装置的高度可以接收不同速度抛出的小物块。已知小物块与传送带之间的动摩擦因素，其它摩擦均忽略不计，求：

（1）小物块释放前，弹簧所储存的弹性势能；

（2）若传送带以m/s的速度顺时针转动，判断小物块能否通过圆轨道最高点C；

（3）若传送带速度大小、方向皆可任意调节，要使小物块在运动过程中不脱离圆轨道ABCD传送带转动速度的可能值；

（4）小物块到达接物装置时的最小动能。

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如图甲所示，小同学携带滑雪板和滑雪杖等装备在倾角=30°的雪坡上滑雪。他利用滑雪杖对雪面的短暂作用获得向前运动的推力F（视为恒力），作用时间为t1=0.8s，后撤去推力运动了t2=1.2s。然后他重复刚才的过程总共推了3次，其运动的v-t图像如图乙所示。已知小和装备的总质量m=60kg，下滑沿直线运动且下滑过程阻力恒定。求；