2.如圖(a)所示,在垂直紙面向里的勻強磁場中,垂直磁場方向放置一圓形導線圈,面積S=0.01m2,當磁感應強度B隨時間t如圖(b)變化時,線圈中產生的感應電動勢大小為E=________V,感應電流的方向為________(選填“順時針”或“逆時針”)。
1.在國際單位制中,力學的三個基本物理量是長度、________和時間,其對應的單位分別是米、________和秒。
24.(14分)
解:(1)小球C自由下落H距離的速度v0 = = 4 m/s (2分)
(2)小球B在碰撞前處于平衡狀態,對B球進行受力分析知:
(2分)
代入數據得:C
(1分)
(3)C和B向下運動到最低點后又向上運動到P點,運動過程中系統能量守恒,設P與A之間的距離為x,由能量守恒得:
(2分)
代入數據得:x = 0.68m或x = (0.4+))m
(1分)
(4)當C和B向下運動的速度最大時,與A之間的距離為y,對C和B整體進行受力分析有:
,
(2分)
代入數據有: y = 0.28m(或y =m)
(1分)
由能量守恒得: (2分)
代入數據得:vm =2.16 m/s(或vm =)
(1分)
23.(14分)
解:(1)當電梯向上用勻速運動時,金屬框中感應電流大小為
① (2分)
金屬框所受安培力 ②
(2分)
安培力大小與重力和阻力之和相等,所以
③
(2分)
由①②③式求得:v0=13m/s. (1分)
(2)運動時電梯向上運動的能量由磁場提供的. (1分)
磁場提供的能量分為兩部分,一部分轉變為金屬框的內能,另一部分克服電梯的重力和阻力做功.當電梯向上作勻速運動時,金屬框中感應電流由①得:
I =1.26×104A (1分)
金屬框中的焦耳熱功率為:P1 = I2R =1.51×105W ④ (1分)
而電梯的有用功率為:P2 = mgv1=5×105W ⑤ (1分)
阻力的功率為:P3 = Ff v1=5×103W ⑥ (1分)
從而系統的機械效率=
% ⑦ (1分)
=76.2% ⑧ (1分)
22.(12分)
解:設乙靜止時AP間距離為h,則由幾何關系得
d2+h2=(2d-h)2 (1分)
解得
h=
(1分)
對滑輪受力分析如圖,則有
FT+FTcosθ=mg (1分)
FTsinθ=F (1分)
解得: F=mg (2分)
(2)乙在滑動過程中機械能守恒,滑到繩的中點位置最低,速度最大。此時APB三點構成一正三角形。
P與AB的距離為 h/=dcos30°=
(2分)
由機械能守恒有 mg(h/-h)= (2分)
解得 (2分)
21.(10分)
該同學所得結論有不完善之處,只計算了上升過程中動能與重力勢能相等處,而未考慮下降過程中動能與重力勢能相等處。 (2分)
設從最高點下落至離地h′高處時動能與勢能也相等,此時物體速度為v′。
下落過程據動能定理 (2分)
且 (2分)
由③④⑤式解得 (2分)
代入數據解得h′=6.9m (2分)
20.(10分)解:(1) 由V-T圖可知狀態b到狀態c是等容變化:
(2分)
=
=0.975×105Pa
(3分)
(2) (2分)
=
m3
(3分)
19、(7分)甲(3分),p=500v2+0.9×105(Pa),(505~500之間均可)(2分)1×105Pa(2分)
18、(5分)(1)相同(1分) 磁通量的變化量(1分)
(2)感應電動勢E和擋光時間△t的乘積 (1分)
感應電動勢E與擋光時間△t的倒數 (2分)
17、(8分)(1) 3V(2分),1.5(2分) ; (2) 1.5 (2分),1(2分)
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