小环机械能守恒,设y=0处为零势能面(1分),则 1212
mv0=mv+mgy (1分)
22 代入数据,得v=5m/s (1分) (2)小环在直杆上的受力如图所示(2分),
由牛顿定律 mgsin37°-f =ma (1分) N=mgcos37° (1分)
且 f =μN (1分)
代入数据,可得a=2m/s
2
f N θ G (1分)
12
(3)设小环在y′处,Ek=Ep ,即mv′=mgy′ (1分)
2
由匀加速运动公式,v′-v=2aS (1分)
2
2
y-y′
其中S=(1分)
sin37°
7
代入数据,可得y′=m(1分)
1620.(16分)(1)5分、(2)4分、(3)7分 (1)杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv 回路中的感应电流 I= 杆所受安培力
FA f EF
R+rB2L2v
FA=BIL=(1分)
R+r
杆在磁场中匀速运动时,水平方向的受力如图所示(1分)
B2L2v
则 +f=F(1分)其中,f=μmg(1分)
R+r代入数据,可得 v=3m/s(2)感应电动势E=BLv=0.6V
回路中电流恒定,I=
(1分) (1分)
ER+r=0.2A(1分) (1分)
杆在磁场中运动的时间为 t==1s R上产生的热量 Q=IRt=0.08J
2
dv
(1分)
(3)撤去F后,所受FA和 f与运动方向相反,杆一直做减速运动。
若杆始终在磁场内运动:速度始终减小,FA减小,合力减小,加速度减小。杆做加速度减小的减速运动,直至速度为零。(3分)
若杆能离开磁场继续运动:在磁场内速度减小,加速度减小;离开磁场后只受f作用,
合力不变,加速度不变。因此,杆先做加速度减小的减速运动,后做匀减速运动,直至速度为零。(4分)
二、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题中有多项符合题目要求,全部选对的将6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。) 14.关于核反应方程
234900Th?23491Pa??1e,下列说法正确的是
A.该反应过程,电荷数守恒,质量数不守恒 B.该反应为原子核的α衰变 C.该反应过程要吸收能量 D.该反应过程中有γ射线放出
15.美国SpaceX公司研制的“猎鹰9号”火箭首次实现了一级火箭回收再利用。如图所示,某次“猎鹰9号”回收火箭时,当返回的一级火箭靠近地面时箭体已经调整为竖直状态,火箭发动机向下喷气,使火箭沿竖直方向向下做加速度为1m/s2的匀减速直线运动,当火箭距地面高度为100 m时,火箭速度为20 m/s,为保证火箭着陆时的速度不超过2 m/s,之后下落的过程中,火箭发动机必须在距地面某高度h时加力全开,发动机加力全开后的火箭做加速度为2m/s2的匀减速直线运动,则h的最小值为
A.49 m B.56 m C.88m D.98 m
16.在赤道平面内有三颗在同一轨道上运行的卫星,三颗卫星在此轨道均匀分布,其轨道距地心的距离为地球半径的3.3倍,三颗卫星自西向东环绕地球转动。某时刻其中一颗人造卫星处于A城市的正上方,已知地球的自转周期为T,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍,则A城市正上方出现下一颗人造卫星至少间隔的时间约为 A.0.18T B.0.24T C.0.32T D.0.48T
17.如图所示,用一辆货车运输一超长木板,先在货车上固定一“”型货架。再将木板放置在货架上,货架与水平面的夹角θ=10°,木板与货架之间的动摩擦因数μ=0.2,为了保证运输安全,货车在运输过程中刹车时,其加速度的最大值约为(g=10m/s2,sin 10°≈0.17,
cos 10°≈0.98)
A.2.2 m/s2 B.3.9 m/s2 C.4.6 m/s2 D.5.7 m/s2
18.如图所示,平行金属板A、B正对放置,两板间电压为U,一束完全相同的带电粒予以不同速率沿图中虚线平行于金属板射入板间,其速率介于v0~kv0(k>1)之间且连续分布,带电粒子射出金属板后打在右侧的一垂直于A、B板的荧光屏上,打在荧光屏上的长度为L,已知所有粒子均可射出金属板,且不考虑带电粒子间的相互作用,若仅将金属板A、B间的电压减小至
U,不计带电粒子的重力.则打在荧光屏上的长度变为 2 A.
LLL B. C. D.L 84219.如图所示,两个完全相同的带正电荷的小球被a、b两根绝缘的轻质细线悬挂于O点,两小球之间用绝缘的轻质细线c连接,a、b、c三根细线长度相同,两小球处于静止状态,且此时细线c上有张力,两小球的重力均为G。现用一水平力F缓慢拉右侧小球,使细线a最终处于竖直状态,两小球最终处于静止状态,则此时与初态相比,下列说法正确的是
A.细线a的拉力变大 B.细线b的拉力变大 C.细线c的拉力变大
D.最终状态时的水平拉力F比小球的重力G大
20.如图所示,半径为2L的小圆与半径为3L的圆形金属导轨拥有共同的圆心,在小圆区城内存在垂直于纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场,在小圆与导轨之间的环形区域内