题目内容
11．质量为2t的汽车，保持发动机功率30kW不变，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s，当汽车的速度为10m/s时的加速度大小和所受的阻力大小分别是（ ）| A． | 0.5m/s2、2×103 N | B． | 1m/s2、2×103N | C． | 1.5m/s2、1×103 N | D． | 2m/s2、2×103N |
分析 汽车以额定功率在水平公路上行驶，当牵引力等于阻力时，速度最大，结合P=fv求出阻力的大小．根据P=Fv求出速度为10m/s时的牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度．
解答 解：当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fvm得汽车所受的阻力为：f=$\frac{P}{{v}_{m}}=\frac{30000}{15}N=2000N$，
根据P=Fv知，汽车的牵引力为：F=$\frac{P}{v}=\frac{30000}{10}N=3000N$，
根据牛顿第二定律得汽车的加速度为：a=$\frac{F-f}{m}=\frac{3000-2000}{2000}m/{s}^{2}=0.5m/{s}^{2}$，故A正确，BCD错误．
故选：A．
点评 本题考查了机车的启动问题，知道功率、牵引力与速度的关系，知道当加速度为零时，汽车的速度最大．
练习册系列答案
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用密度为d、电阻率为ρ粗细均匀的金属导线制成两个闭合正方形线框M和N．边长均为L．线框M、N的导线横截面积分别为S1、S2，S1＞S2，如图甲、乙所示．匀强磁场仅存在于相对磁极之间，磁感应强度大小为B，其他地方的磁场忽略不计．金属线框M水平放在磁场上边界的狭缝间，线框平面与磁场方向平行，开始运动时可认为M的aa′边和bb′边都处在磁场中，线框N在线框M的正上方，与线框M相距为h，两线框均从静止开始同时释放，其平面在下落过程中保持水平，设磁场区域在竖直方向足够长，不计空气阻力及两线框间的相互作用．
如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电粒子从平面直角坐标系y轴上的A点进入第四象限内正交的匀强电场和匀强磁场中，粒子进入第四象限的速度为v，沿与y轴成30°角的直线运动并进入第一象限，进入第一象限后磁场不变，但电场由第四象限中水平向右的匀强电场E1变为竖直向上的匀强电场E2，沿圆形轨迹运动一段后从y轴上的C点水平进入第二象限，第二、三象限中没有磁场，电场与第一象限等大反向．已知重力加速度为g，求：
3．
如图甲所示，两根足够长，电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面的夹角为37°，下端接有阻值为1.5Ω的电阻 R．虚线MN下侧有与导轨平面垂直、磁感应强度大小为0.4T的匀强磁场．现将金属棒 ab 从 MN 上方某处垂直导轨由静止释放，金属棒运动过程中始终与导轨保持良好接触，已知金属棒接入电路的有效阻值为 0.5Ω，金属棒运动的速度-时间图象如图乙所示，取 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，下列判断正确的是（ ）
如图甲所示，两根足够长，电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面的夹角为37°，下端接有阻值为1.5Ω的电阻 R．虚线MN下侧有与导轨平面垂直、磁感应强度大小为0.4T的匀强磁场．现将金属棒 ab 从 MN 上方某处垂直导轨由静止释放，金属棒运动过程中始终与导轨保持良好接触，已知金属棒接入电路的有效阻值为 0.5Ω，金属棒运动的速度-时间图象如图乙所示，取 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，下列判断正确的是（ ）| A． | 金属棒的质量为 0.2kg | |
| B． | 0～5s 内系统产生的热量为 20J | |
| C． | 0～5s 内通过电阻 R 的电荷量为 5C | |
| D． | 金属棒匀速运动时，ab 两端的电压为 1V |
如图所示，当波长λ=200nm的紫外线照射到金属上时，逸出的光电子最大初动能E=3.5eV，已知普朗克常量h=6.6×10-34J•s，光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s，求：
11．
海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电，在我国南海上有一浮筒式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连．浮桶下部由内、外两密封圆筒构成，（图乙中斜线阴影部分），如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度B=0.2T，线圈直径D=0.4m，电阻r=1Ω．取g=10m/s2，π2≈10，若浮筒随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin（πt）m/s，则下列说法正确的是（ ）
海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电，在我国南海上有一浮筒式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连．浮桶下部由内、外两密封圆筒构成，（图乙中斜线阴影部分），如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度B=0.2T，线圈直径D=0.4m，电阻r=1Ω．取g=10m/s2，π2≈10，若浮筒随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin（πt）m/s，则下列说法正确的是（ ）| A． | 波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=16sin（πt）V | |
| B． | 灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin（πt）A | |
| C． | 灯泡的电功率为1200 W | |
| D． | 灯泡两端电压的有效值为$30\sqrt{2}$V |