16.(1) 小球先做匀加速直线运动,直到绳子绷直,设绳绷紧前瞬间速度为v,绳子绷紧后瞬间速度为v1

则  v2=2ax   ………………………………………………………………………………(1分)

而   F合=    ………………………………………………………………(1分)

x=L  ………………………………………………………………………………(1分)

绳子绷紧后:v1=vcos450     ………………………………………………………………(1分)

小球做圆周运动到O点速度为v2,  

由动能定理:    …………………(2分)

解得: v2=10m/s      ………………………………………………………………(1分)

(2) 细绳绷紧过程中对小球所做的功W

    W=    ………………………………………………………………(1分)

    W=-7.07J        ………………………………………………………………(1分)

(3)小球进入磁场后,qE2=Mg,即重力与电场力平衡,所以小球做匀速圆周运动

qBv2=       ………………………………………………………………(1分)

R= =m     ………………………………………………………………(1分)

T== s       ………………………………………………………………(1分)

小球在运动半周后以v2出磁场,做匀速直线运动直到打到轴上

匀速运动的时间  t =  ………………………………………………………………(1分)

小球从进入磁场到小球穿越磁场后第一次打在轴上运动的总时间

t总=t+= s =1.3s ……………………………………………………………(1分)

     小球打到轴上的位置坐标为(-10m,0)………………………………………………(2分)

15.(1)设金属棒达到稳定时的速度vm,回路中的电流为I,切割磁感应线产生的电动势为E

     E=BLvm          ………………………………………………(1分)

      I=           ………………………………………………(1分)

     由受力平衡可得:BIL+μmg cosθ=mgsinθ………………………………………………(1分)

     由以上各式可得:vm=2m/s    ……… ………………………………………………(1分)

(2)由能量转化及守恒可得

mgssinθ= Q +Wf克 +      …… ………………………………………………(1分)

解得:    Q=0.7J            ………………………………………………(1分)

则     Q R= Q=0.56J        ………………………………………………(1分)

此过程中流过电阻R的电荷量  q=      ………………………………………………(1分)

        …………………………………………………………(1分)

        …………………………………………………………(1分)

    由以上几式可得:q=0.8C      …………………………………………………………(1分)

(3)设此段时间内流过电阻R电流的有效值为I,则根据有效值的定义:

    Q R=I2Rt  

   解得:I=0.1A  ………………………………………………………………………………(1分)

   则正弦交流电压的最大值为:

    V………………………………………………………………………(1分)

   该正弦交流电压的瞬时表达式为:(v)  ………………………………(2分)

14.(1)研究小球作平抛运动,小球落至A点时,由平抛运动速度分解图可得:

    v0= vycotα       …………………………………………………(1分)

    vA=       …………………………………………………(1分)

    vy2=2gh        …………………………………………………(1分)

    h=        …………………………………………………(1分)

    x= v0t         …………………………………………………(1分)

由上式解得:v0=6m/s   …………………………………………………(1分)

          x=4.8m   …………………………………………………(1分)

vA=10m/s  …………………………………………………(1分)

   (2)由动能定理可得小球到达斜面底端时的速度vB

          mgH=………………………………………………(1分)

       vB=20m/s       ………………………………………………(1分)

   (3) 小球在BC部分做匀速直线运动,在竖直圆轨道内侧做圆周运动,研究小球从C点到D点:

     由动能定理可得小球到达D点时的速度vD

        -2mgR=………………………………………………(2分)

      在D点由牛顿第二定律可得:

        N+mg=    ………………………………………………(1分)

     由上面两式可得:N=3N   ………………………………………………(1分)

    由牛顿第三定律可得:小球在D点对轨道的压力N’=3N,方向竖直向上.(1分)

 0  336629  336637  336643  336647  336653  336655  336659  336665  336667  336673  336679  336683  336685  336689  336695  336697  336703  336707  336709  336713  336715  336719  336721  336723  336724  336725  336727  336728  336729  336731  336733  336737  336739  336743  336745  336749  336755  336757  336763  336767  336769  336773  336779  336785  336787  336793  336797  336799  336805  336809  336815  336823  447090 

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