题目内容
如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落,并进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2。不计空气阻力,则:
A.v1 <v2,Q1< Q2 |
B.v1 =v2,Q1= Q2 |
C.v1 <v2,Q1>Q2 |
D.v1 =v2,Q1< Q2 |
D
解析试题分析:两线圈自由下落h高度后,其速度v相同,与质量无关。设线圈导线的密度为ρ,电阻率为ρ0,边长为l,横截面积为S,重力加速度为g,则线圈质量为m=ρV=ρ×4lS=4ρlS,线圈的电阻为R=ρ0×4l/S=4ρ0l/S,F安=BIl,I=E/R=Blv/R,线圈进入磁场时的加速为a,由牛顿第二定律得mg-F安=ma,解得a=g-B2v/16ρρ0,则两线圈进入线圈过程中加速度始终相等,所以落地时的速度相等,有v1=v2。线圈从开始下落到落地全过程,设下落总高度为H,由能量守恒有mgH=mv2/2+Q,解得gH-v2/2=Q/m,两线圈落地速度相等,质量越大,产生焦耳热越多,细线圈质量小,则有Q1< Q2,D正确。
考点:本题考查电磁感应与动力学、功能关系的综合。
运输人员要把质量为,体积较小的木箱拉上汽车。现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间,构成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽车。斜面与水平地面成30o角,拉力与斜面平行。木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则将木箱运上汽车,拉力至少做功
A.mgL | B. | C. | D. |
如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮,质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行,两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动,若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )
A.两滑块组成的系统机械能守恒 |
B.m的机械能可能减小 |
C.重力对M做的功大于M动能的增加 |
D.两滑块组成的系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 |
如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J,金属块克服摩擦力做功8 J,重力做功24 J,则以下判断正确的是( )
A.金属块带负电荷 |
B.金属块克服电场力做功8 J |
C.金属块的电势能减少4J |
D.金属块的机械能减少12J |
在2012年怀化市中学生篮球比赛中,张宇同学在最后一节三分线外投篮,空心入网,弹网后篮球竖直下落,为该队赢得了比赛。若空气阻力大小恒定,则下列说法能正确反映球从出手到落地这一过程的是
A.篮球上升过程加速度小于g,下降过程加速度大于g |
B.篮球匀加速上升,变减速下降 |
C.篮球在上升过程中动能减少,下降时机械能增加 |
D.篮球在出手时的机械能一定大于落地时的机械能 |
如图所示,细线拴一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则 ( )
A.小球不可能做匀速圆周运动 |
B.当小球运动到最高点时绳的张力一定最小 |
C.小球运动到最低点时,球的线速度一定最大 |
D.小球运动到最低点时,电势能一定最大 |
如图所示,带正电的点电荷固定于点Q,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动,M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点,电子在从M经P到达N点的过程中( )
A.速率先增大后减小 |
B.速率先减小后增大 |
C.电势能先减小后增大 |
D.电势能先增大后减小 |