摘要：例4.如图甲所示.一对平行光滑导轨.放在水平面上.两导轨间的距离l=0.20m.电阻R=1.0Ω,有一导体杆静止地放在轨道上.与两轨道垂直.杆及两轨道的电阻均可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中.磁场方向垂直轨道面向下.如图甲所示.现用一外力F沿轨道方向拉杆.使之做匀加速运动.侧得力F与时间t的关系如图14乙所示.求杆的质量m和加速度a. 分析: 本题已知图像要求利用电磁及力学知识求出相应的物理量.处理本类问题关键是要审清图像. 解答:导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动.用v表示瞬时速度.t表示时间.则杆切割磁感线产生的感应电动势为:E=BLv=Blat --① 闭合回路中的感应电流为 --② 由安培力公式和牛顿第二定律得:F-BIl=ma--③ 由①.②.③式得F=ma+--④ 小结:图像的斜率.截距.面积等表征的物理意义或物理量是重点分析的内容,再运用力学知识.电磁学知识及电路规律来求解. 例5. 如图 (a).圆形线圈P静止在水平桌面上.其正上方悬挂一相同的线圈Q.P和Q共轴.Q中通有变化电流.电流随时间变化的规律如图 (b) 所示．P所受的重力为G.桌面对P的支持力为N．则 --------( ) A．tl时刻.N>G B．t2时刻.N>G C．t3时刻.N＜G D．t4时刻.N＝G 分析:本题以能力立意.综合考查由图像来分析.判断相关的物理过程.有一定的难度. 解答:难点是P.Q线圈中只要有一个电流为零.则相互作用力为零.答案选A.D 巩固练习1.长度相等.电阻均为r的三根金属棒AB.CD.EF用导线相连.如图所示.不考虑导线电阻.此装置匀速进入匀强磁场的过程(匀强磁场垂直纸面向里.宽度大于AE间距离).AB两端电势差u随时间变化的图像可能是:( ) A． B． C． D．
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（2013?顺义区一模）1986年2月20日发射升空的“和平号”空间站，在服役15年后于2001年3月23日坠落在南太平洋．“和平号”风风雨雨15年铸就了辉煌业绩，已成为航天史上的永恒篇章．
“和平号”空间站总质量137t，工作容积超过400m3，是迄今为止人类探索太空规模最大的航天器，有“人造天宫”之称．在太空运行的这一“庞然大物”按照地面指令准确坠落在预定海域，这在人类历史上还是第一次．“和平号”空间站正常运行时，距离地面的平均高度大约为350km．为保证空间站最终安全坠毁，俄罗斯航天局地面控制中心对空间站的运行做了精心安排和控制．在坠毁前空间站已经顺利进入指定的低空轨道，此时“和平号”距离地面的高度大约为240km．在“和平号”沿指定的低空轨道运行时，其轨道高度平均每昼夜降低2.7km．
设“和平号”空间站正常运转时沿高度为350km圆形轨道运行，在坠落前沿高度为240km的指定圆形低空轨道运行．而且沿指定的低空轨道运行时，每运行一周空间站高度变化很小，因此计算时对空间站的每一周的运动都可以作为匀速圆周运动处理．
（1）简要说明，为什么空间站在沿圆轨道正常运行过程中，其运动速率是不变的；
（2）空间站沿着正常轨道运行时的加速度与沿指定的低空轨道运行时加速度大小的比值为多大？计算结果保留2位有效数字；
（3）空间站沿指定的低空轨道运行时，每运行一周过程中空间站高度平均变化多大？计算中取地球半径R=6.4×103km，计算结果保留1位有效数字．
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“和平号”空间站总质量137t，工作容积超过400m3，是迄今为止人类探索太空规模最大的航天器，有“人造天宫”之称．在太空运行的这一“庞然大物”按照地面指令准确坠落在预定海域，这在人类历史上还是第一次．“和平号”空间站正常运行时，距离地面的平均高度大约为350km．为保证空间站最终安全坠毁，俄罗斯航天局地面控制中心对空间站的运行做了精心安排和控制．在坠毁前空间站已经顺利进入指定的低空轨道，此时“和平号”距离地面的高度大约为240km．在“和平号”沿指定的低空轨道运行时，其轨道高度平均每昼夜降低2.7km．
设“和平号”空间站正常运转时沿高度为350km圆形轨道运行，在坠落前沿高度为240km的指定圆形低空轨道运行．而且沿指定的低空轨道运行时，每运行一周空间站高度变化很小，因此计算时对空间站的每一周的运动都可以作为匀速圆周运动处理．
（1）简要说明，为什么空间站在沿圆轨道正常运行过程中，其运动速率是不变的；
（2）空间站沿着正常轨道运行时的加速度与沿指定的低空轨道运行时加速度大小的比值为多大？计算结果保留2位有效数字；
（3）空间站沿指定的低空轨道运行时，每运行一周过程中空间站高度平均变化多大？计算中取地球半径R=6.4×103km，计算结果保留1位有效数字．
“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道（可近似看作圆轨道）开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海．此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E'通过其他方式散失（不考虑坠落过程中化学反应的能量）．
（1）试导出以下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式．
（2）算出E′的数值（结果保留两位有效数字）．
（坠落开始时空间站的质量M=1.17×105kg； 轨道离地面的高度为h=146km；地球半径R=6.4×106m；坠落空间范围内重力加速度可看作g=10m/s2；入海残片的质量m=1.2×104kg；入海残片的温度升高△T=3000K；入海残片的入海速度为声速υ=340m/s；空间站材料每1千克升温1K平均所需能量c=1.0×103J；每销毁1千克材料平均所需能量μ=1.0×107J．）
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（1）试导出以下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式．
（2）算出E′的数值（结果保留两位有效数字）．
（坠落开始时空间站的质量M=1.17×105kg； 轨道离地面的高度为h=146km；地球半径R=6.4×106m；坠落空间范围内重力加速度可看作g=10m/s2；入海残片的质量m=1.2×104kg；入海残片的温度升高△T=3000K；入海残片的入海速度为声速υ=340m/s；空间站材料每1千克升温1K平均所需能量c=1.0×103J；每销毁1千克材料平均所需能量μ=1.0×107J．）
在2001年发生在美国的“9.11”事件中，有一名职员为求生存，从110层跳了下来．已知每层楼的高度为4米，如果认为此人在整个过程中做的是自由落体运动．（g=10m/s2）求此人：
（1）整个下落过程中所用的时间是多少？
（2）此人落在地面上时的瞬时速度为多大？
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（1）整个下落过程中所用的时间是多少？
（2）此人落在地面上时的瞬时速度为多大？
（2011?朝阳区一模）1980年10月14日，中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行星，2001年12月21日，经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准，将这颗小行星命名为“钱学森星”，以表彰这位“两弹一星”的功臣对我国科技事业做出的卓越贡献．若将地球和“钱学森星”绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示．已知“钱学森星”绕太阳运行一周的时间约为3.4年，设地球绕太阳运行的轨道半径为R，则“钱学森星”绕太阳运行的轨道半径约为（ ）2001年9月11日，美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击，恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”．其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方，并引起巨大爆炸，大约1h后，南部塔楼部分轰然倒塌（高约245m），灰尘和残骸四处飞溅，300多名救援警察和消防人员没来得及逃生．我们不妨设置一个情境：当处于倒塌部分正下方的地面人员，看到一块质量约为4×103 kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2s的时间，逃离的安全区域为离大厦100m外（实际的安全区要更远）．设该坠落块与地面作用时间为0.05s，不计空气阻力，g取10m/s2．
求：（1）地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速时间，百米短跑世界记录为9″79）
（2）该坠落块对地产生的平均作用力多大？
（3）由于爆炸引起地表震动，设产生的纵波的传播速率vp=9.1km/s，横波的传播速率vs=3.1km/s，设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔△t0=5s，那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米？
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求：（1）地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速时间，百米短跑世界记录为9″79）
（2）该坠落块对地产生的平均作用力多大？
（3）由于爆炸引起地表震动，设产生的纵波的传播速率vp=9.1km/s，横波的传播速率vs=3.1km/s，设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔△t0=5s，那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米？