1、计算题 (18分)两根足够长的光滑金属导轨平行固定在倾角为θ的斜面上,它们的间距为d.磁感应强度为B的匀强磁场充满整个空间、方向垂直于斜面向上.两根金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,垂直于导轨水平放置在导轨上,如图所示.设杆和导轨形成的回路总电阻为R而且保持不变,重力加速度为g.

(1)给ab杆一个方向沿斜面向上的初速度,同时对ab杆施加一平行于导轨方向的恒定拉力,结果cd杆恰好保持静止而ab杆则保持匀速运动.求拉力做功的功率.
(2)若作用在ab杆的拉力与第(1)问相同,但两根杆都是同时从静止开始运动,求两根杆达到稳定状态时的速度.
参考答案:(1)
?(2)
?方向沿斜面向下
本题解析:(1)cd杆保持静止,则杆所受安培力
? ① (2分)
设ab杆所受的拉力为F,则对ab杆,有?
?②(2分)
设ab杆的速度为v0,则回路中的感应电流
? ③(2分)
拉力做功的功率
? ④(1分)
联立解得拉力做功的功率
? ⑤(2分)
(2)开始时ab杆所受合力沿斜面向上,因此沿斜面向上运动,而cd杆所受合力沿斜面向下,因此沿斜面向下运动,随着速度的增大,安培力也逐渐增大,最后两杆同时达到匀速运动状态。
设ab杆和cd杆最后的速度大小分别为v1、v2,因为两杆组成的系统所受的外力合力为零,
因此系统动量守恒,取沿斜面向上为正方向,
则
? ⑥(2分)
cd杆匀速运动,则杆所受安培力
? ⑦(1分)
回路中的电流
?⑧(2分)
联立解得ab杆和cd杆达到稳定状态时的速度分别为
(方向沿斜面向上)? ⑨(2分,)
(方向沿斜面向下)?⑩(2分)
本题难度:一般
2、选择题 设河水对船的阻力与船的速度大小成正比,起初船以较低速度匀速行驶,那么当船加倍匀速行驶时,轮船发动机的功率是原来的
[? ]
A.2倍
B.4倍
C.
倍
D.
倍
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 关于功率的概念,下列说法正确的是
[? ]
A.功率大说明物体做功多?
B.功率小说明物体做功慢?
C.机器做功越多,其功率越大?
D.机器做功越快,其功率越大
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是
[? ]
A.功率大的机械,做功一定多
B.做功多的机械,效率一定高
C.做功快的机械,功率一定大
D.效率高的机械,功率一定大
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 汽车上陡坡的时候,司机经常会换档并加大油门,其主要目的下面说法正确是(?)
A.换档,为了增加功率,提高速度
B.换档,为了增加功率,得到较大的牵引力
C.加大油门,为了增加功率,得到较大的牵引力
D.加大油门,为了增加功率,得到较大的速度
参考答案:C
本题解析:上坡前,若加大油门、提高车速,在汽车质量一定时,可以增加汽车的动能,这样在上坡时,可以有更多的动能转化为重力势能,即上坡更容易;爬坡时,汽车的输出功率一定,由P=FV可知,若速度减小,可以获得更大的牵引力,即这样上坡时的效果更好,所以加大油门,为了增加功率,得到较大的牵引力
故选C
本题难度:简单