8.如圖甲所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上,位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長(zhǎng)為1m,電阻為$\frac{1}{16}$Ω,與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,OO′為AD、BC的中線,在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)的磁場(chǎng),OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖乙所示,CD恰在磁場(chǎng)邊緣以外;OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖丙所示,AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)(g=10m/s2).若絕緣板足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則金屬框從靜止釋放瞬間( 。
A.若金屬框固定在絕緣板上,金屬框的加速度為3m/s2
B.若金屬框固定在絕緣板上,金屬框的加速度為7m/s2
C.若金屬框不固定,金屬框的加速度為4m/s2,絕緣板仍靜止
D.若金屬框不固定,金屬框的加速度為4m/s2,絕緣板的加速度為2m/s2

分析 面積O′OAB內(nèi)磁通量發(fā)生變化,回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,由此可以求出回路中電流的大小,線框受安培力和摩擦力作用,由此可以求出線框的加速度大小以及安培力的大。

解答 解:AB、若金屬框固定在絕緣板上:
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:E=$\frac{△∅}{△t}$=0.5V
則回路中的電流為:I=$\frac{E}{R}$=8A,
所受安培力的大小為:F=BIl=8N,
根據(jù)牛頓第二定律有:F-f=(M+m)a,f=(M+m)gμ,
代入數(shù)據(jù)解得a=3m/s2,故A正確,B錯(cuò)誤.
(2)若金屬框不固定在絕緣板上:
對(duì)金屬框,由牛頓第二定律,則有:F-μ2mg=ma
解得:a=4 m/s2,
對(duì)絕緣板,由牛頓第二定律,則有:μ2mg-μ1(m+M)g=Ma
解得:a=2m/s2 ,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)電磁感應(yīng)的電流、力、運(yùn)動(dòng)分析,涉及知識(shí)點(diǎn)較多,是考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力的好題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

1.一條放在地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)的柔軟勻質(zhì)粗繩,向上提起一端剛好離地時(shí),它的重心位置升高了$\frac{1}{2}L$;長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻直鋼管平放在水平地面上,現(xiàn)抬起一端,使其與水平面成30°時(shí),它的重心位置升高了$\frac{1}{4}L$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.(1)下列說法中正確的是( 。
A.非晶體呈各項(xiàng)同性,晶體呈各向異性
B.溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈,顆粒越小布朗運(yùn)動(dòng)劇烈
C.當(dāng)兩個(gè)分子由無(wú)窮遠(yuǎn)逐漸靠近的時(shí)候,分子勢(shì)能先增加后減小
D.熱量能由高溫物體傳給低溫物體,但是不能自發(fā)地低溫物體傳給高溫物體
E.容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體體積不變,溫度升高,則單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁的分子數(shù)增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖所示,A為長(zhǎng)木板,在水平面上以速度v1勻速向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)物塊B在A的上表面以速度v2勻速向右運(yùn)動(dòng),且A,B接觸粗糙,下列判斷正確的是( 。
A.若v1=v2,A、B之間無(wú)摩擦力
B.若v1>v2,A受到B所施加的滑動(dòng)摩擦力向左
C.若v1<v2,B受到A所施加的滑動(dòng)摩擦力向右
D.若v1>v2,A、B之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.用如圖所示的電路研究楞次定律,閉合電鍵S后,將線圈A插入線圈B中時(shí),發(fā)現(xiàn)電流計(jì)G指針向右偏一下,如果A插進(jìn)B后保持不動(dòng),再將滑動(dòng)變阻器的滑片P迅速向左移動(dòng),G表的指針將( 。
A.向左偏B.向右偏C.不動(dòng)D.無(wú)法確定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.在光滑半球形容器內(nèi),放置一細(xì)桿,細(xì)桿與容器的接觸點(diǎn)分別為A、B兩點(diǎn),如圖所示.關(guān)于細(xì)桿在A、B兩點(diǎn)所受支持力的說法,正確的是( 。
A.A點(diǎn)處方向指向球心,是由于細(xì)桿的形變產(chǎn)生的
B.A點(diǎn)處方向垂直細(xì)桿向上,是由于容器的形變產(chǎn)生的
C.B點(diǎn)處方向垂直細(xì)桿向上,是由于容器的形變產(chǎn)生的
D.B點(diǎn)處方向豎直向上,是由于細(xì)桿的形變產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

20.如圖所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng),在小球的前方O點(diǎn)處有一質(zhì)量未知的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài),Q點(diǎn)處為一豎直的墻壁.小球A與小球B發(fā)生彈性碰撞后兩小球均向右運(yùn)動(dòng),小球B與墻壁碰撞后原速率返回并與小球A在P點(diǎn)相遇,$\overrightarrow{PQ}$=3$\overrightarrow{PO}$,兩小球可看成質(zhì)點(diǎn).求:
①小球B的質(zhì)量M;
②假設(shè)兩小球第一次碰撞的時(shí)間是△t,求兩小球第一次碰撞時(shí)相互間的平均作用力F的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列說法中符合實(shí)際的是( 。
A.出租汽車按位移的大小收費(fèi)B.火車站售票廳懸掛的是列車時(shí)刻表
C.只有運(yùn)動(dòng)物體才受滑動(dòng)摩擦力D.力的大小可以用天平測(cè)量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.如圖所示,為“高分一號(hào)”與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星“G1”和“G2”在空中某一面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的示意圖.“北斗”系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星“G1”和“G2”以及“高分一號(hào)”衛(wèi)星均可認(rèn)為繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng).衛(wèi)星“G1”和“G2”的軌道半徑為r,某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置,“高分一號(hào)”衛(wèi)星在C位置.若衛(wèi)星均沿順時(shí)針運(yùn)行,地球表面處的重力加速度為g,地球的半徑為R,∠AOB=60°,不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力.則以下中說法正確的是(  )
A.衛(wèi)星“G1”和“G2”的加速度大小相等均為$\frac{R}{r}g$
B.如果需要調(diào)動(dòng)“高分一號(hào)”衛(wèi)星快速到達(dá)B位置的正下方,必須對(duì)其加速
C.衛(wèi)星“G1”由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為$\frac{πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}}$
D.“高分一號(hào)”衛(wèi)星是低軌道衛(wèi)星,其所在高度有稀薄氣體,運(yùn)行一段時(shí)間后,高度降低,繞行速度減小,機(jī)械能減少

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