【題目】實驗小組想要探究電磁剎車的效果，在遙控小車底面安裝寬為L、長為2.5L的N匝矩形線框abcd，總電阻為R，面積可認為與小車底面相同，其平面與水平地面平行，小車總質量為m.如圖所示是簡化的俯視圖，小車在磁場外以恒定的功率做直線運動，受到地面阻力恒為f，進入磁場前已達到最大速度v，車頭(ab邊)剛要進入磁場時立即撤去牽引力，車尾(cd邊)剛出磁場時速度恰好為零．已知有界磁場寬度為2.5L，磁感應強度為B，方向豎直向下．求：

（1）進入磁場前小車所受牽引力的功率P；

（2）車頭剛進入磁場時，感應電流的大小I；

（3）電磁剎車過程中產生的焦耳熱Q.

【答案】（1）（2）（3）

【解析】(1) 小車達最大速度v后，小車做勻速直線運動，牽引力大小等于摩擦力

F＝f

小車功率與牽引力的關系P＝Fv

解得P＝fv.

(2) 車頭剛進磁場時，回路感應電動勢

E＝NBLv

根據(jù)閉合電路歐姆定律，感應電流I＝

I＝

(3) 根據(jù)能量守恒mv2＝Q＋f·5L

解得Q＝mv2－5fL.

練習冊系列答案
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【題目】如圖，半徑R=0.4m的部分光滑圓軌道與水平面相切于B點，且固定于豎直平面內。在水平面上距B點s=5m處的A點放一質量m=3kg的小物塊，小物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為。小物塊在與水平面夾角θ=37o斜向上的拉力F的作用下由靜止向B點運動，運動到B點撤去F，小物塊沿圓軌道上滑，且能到圓軌道最高點C。（g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）求：

（1）小物塊在B點的最小速度vB大小；

（2）在（1）情況下小物塊在水平面上運動的加速度大小；

（3）為使小物塊能沿水平面運動并通過圓軌道C點，則拉力F的大小范圍。

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【題目】（1）下面左圖螺旋測微器讀數(shù)為__________mm，右圖游標卡尺讀數(shù)為__________mm

（2）某表頭滿偏電流為1mA、內阻為982Ω。（以下計算結果均取整數(shù)）

①為了將表頭改裝成量程為3V的電壓表，需要一個阻值為________Ω的電阻與表頭串聯(lián)

②為了將表頭改裝成量程為50mA的電流表，需要一個阻值約為____Ω的電阻與表頭并聯(lián)

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【題目】如圖所示，輕彈簧一端固定在傾角為θ的光滑斜面底端，彈簧上端放著質量為m的物體A，處于靜止狀態(tài)．將一個質量為2m的物體B輕放在A上，則在A、B一起向下運動過程中(　　)

A. 放在A上的瞬間，B對A的壓力大小為mgsin θ

B. A、B的速度先增大后減小

C. A、B間的彈力先增大后減小

D. A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒

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【題目】如圖所示，已知輕彈簧發(fā)生彈性形變時所具有的彈性勢能其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為其形變量．現(xiàn)有質量為m1的物塊與勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連并靜止地放在光滑的水平桌面上，彈簧的另一端固定，按住物塊m1，彈簧處于自然長度，在m1的右端連一細線并繞過光滑的定滑輪接一個掛鉤．現(xiàn)在將質量為m2的小物體輕輕地掛在掛鉤上．設細線不可伸長，細線、掛鉤、滑輪的質量及一切摩擦均不計，釋放m1，求：

（1）m1速度達最大值時彈簧伸長的長度．

（2）m1的最大速度值．

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【題目】如圖所示，PQ和EF為水平放置的平行金屬導軌，間距為l＝1.0 m，導體棒ab跨放在導軌上，棒的質量為m＝20 g，棒的中點用細繩經輕滑輪與物體c相連，物體c的質量M＝30 g．在垂直導軌平面方向存在磁感應強度B＝0. 2 T的勻強磁場，磁場方向豎直向上，重力加速度g取10 m/s2.若導軌是粗糙的，且導體棒與導軌間的最大靜摩擦力為導體棒ab重力的0.5倍，若要保持物體c靜止不動，應該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？

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【題目】如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細管的圓心O處放一點電荷�，F(xiàn)將質量為m、電荷量為q的小球從半圓形管的水平直徑端點A靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力。若小球所帶電量很小，不影響O點處的點電荷的電場，則置于圓心處的點電荷在B點處的電場強度的大小為（ ）

A. B.

C. D.

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（1）某同學連接的實物圖如右圖所示，但當電鍵閉合時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)而電流表沒有示數(shù)，實驗前儀器都檢查過是好的，也就是說只可能是某根連接導線斷了，那么，請你分析一下，可能發(fā)生斷路故障的導線是_________________（寫出所有可能斷的導線的編號）．

（2）某同學在實驗時使用的電流表量程為0—0.6 A，電壓表量程為0—3 V，并加接了一個已知阻值的定值電阻R0，如圖甲所示，試說明他加接此電阻的作用是____________________。

（3）如果某同學把R0接到圖乙位置，那么他改變滑動變阻器的阻值，測出兩組對應的電流表和電壓表示數(shù)后，還能算出電池的電動勢和內電阻嗎？并說明簡要理由__________．

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【題目】2017年9月13日，蘋果在喬布斯劇院正式發(fā)布旗下三款iPhone新機型，除了常規(guī)的硬件升級外，三款iPhone還支持快充和無線充電。圖甲為興趣小組制作的無線充電裝置中的受電線圈示意圖，已知線圈匝數(shù)n=100、電阻r=1Ω、橫截面積S=1.5×10-3m2，外接電阻R=7Ω。線圈處在平行于線圈軸線的勻強磁場中，磁場的磁感應強度隨時間變化如圖乙所示，則

A. 在t=0.01s時通過R的電流發(fā)生改變

B. 在t=0.01s時線圈中的感應電動勢E=0.6V

C. 在0~0.02內通過電阻R的電荷量q=1.5×10-3C

D. 在0.02~0.03s內R產生的焦耳熱為Q=1.8×10-3J

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