1、选择题 载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小与直导线中电流成正比,与距导线的距离成反比。矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流,用两根轻质绝缘细线挂在水平长直导线MN正下方,如图所示。开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为
,当MN中通过的电流为
时,两细线内的张力均减小为
,重力加速度为
,下列判断正确的有:(?)

A.MN中通过的电流方向水平向左
B.当MN内电流变为
时,两细线内的张力均为零
C.当MN内的电流变为
时,线圈的瞬时加速度大小为g,方向竖直向上
D.剪断细线后,矩形线圈下落的加速度越来越小
参考答案:AB
本题解析:当MN通以强度为
的电流时,两细线内的张力均减小为
,知此时线框所受安培力合力方向竖直向上,则ab边所受的安培力的向上,cd边所受安培力方向向下,知直导线在abcd处的磁场方向垂直纸面向外,则
方向向左,选项A正确.设abcd通入电流大小为i,所处的磁感应强度为
(式中常量k>0,I为MN中的电流,r为距MN导线的距离),ab距MN为
,cd距MN为
。MN中不通电时,有:
;通电流I后,abcd所受安培力
,
;通电流
时,
,且
,联立解得
,即
,故选项B正确。只有当通电
时,
,由牛顿第二定律
,解得:
,方向竖直向上,故选项C错误。剪断细线后,线框受重力和安培力向下加速,但线框离MN越来越远,安培力减小,故合外力增大,加速度越来越大,;故选项D错误。
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,斜面体P放在水平面上,物体Q放在斜面上,Q受到一个水平作用力F,Q和P都处于静止状态.设P对Q的摩擦力和水平面对P的摩擦力分别为F1、F2.现保持力F的大小不变,方向变为沿斜面向上,整个系统仍处于静止状态,则( )

A.F1、F2都变小
B.F1变大,F2变小
C.F1不一定变大,F2变小
D.F1、F2都变大
参考答案:C
本题解析:对物体Q受力分析,根据平衡条件有,当mgsinθ>Fcosθ,摩擦力沿斜面向上,大小为F1=mgsinθ-Fcosθ;当mgsinθ=Fcosθ时,摩擦力为零,当mgsinθ<Fcosθ时,摩擦力沿斜面向下,大小为F′1=Fcosθ-mgsinθ.F变为沿斜面向上时,摩擦力也可能出现类似的三种情况,则前后两次F1的大小不能比较.再对整体受力分析,第一次F2=F,第二次F2=Fcosθ,则F2变小,因此C项对
本题难度:简单
3、计算题 滑板运动是利用汽艇牵引运动员在水上滑行的一种运动(如图所示),滑行时汽艇用一根直径为6.3cm,长23m的拖索拖拉,且拖索头上装有一根直径为25cm-28cm的木质握把供滑水运动员握持。设一个质量为
的运动员,使用一个质量为
下面接近平面的滑板滑水,若带动运动员的汽艇以其额定功率
水平拉着运动员以速度
做匀速运动,设在运动过程中汽艇受到空气和水的阻力恒为
,人和滑板受到的各种水平阻力恒为
,则
(1)运动员脚下滑板与竖直方向的夹角应为多大?
(2)如果该汽艇拖着滑板和人仍使其以原来的速度大小开始做半径为
的匀速圆周运动,设拖索的拉力和阻力方向接近于切线方向则滑水运动员应如何调整滑板与竖直方向的夹角?

参考答案:解:(1)对汽艇受力分析如图甲,据平衡条件有
而
对人和滑板受力分析如图乙
水平方向
竖直方向
解得
(2)对人和滑板受力分析如图丙,有


解得

本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,是一种测定风作用力的仪器的原理图,它能自动随着风的转向而转向,使风总从图示方向吹向小球P。P是质量为m的金属球,固定在一轻质细长钢性金属丝下端,能绕悬挂点在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,角θ大小与风力大小有关,下列关于风力F与θ的关系式中正确的是

[? ]
A.F=mgsinθ
B.F=mgcosθ
C.F=mgtanθ
D.F=mg/cosθ
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,一端固定在一块与水平面夹角为30°的粗糙长木板上,另一端连接一个质量为m的滑块A,滑块与木板的最大静摩擦力为f。设滑块与木板的最大摩擦力与其滑动摩擦力大小相等,且
(1)如果保持滑块在木板上静止不动,弹簧的最小形变量为多大?
(2)若在滑块A上再固定一个同样的滑块B,两滑块构成的整体沿木板向下运动,当弹簧的形变量仍为(1)中所求的最小值时,其加速度为多大?

参考答案:解:(1)由于
>f
因此滑块静止时弹簧一定处于伸长状态,设弹簧最小形变量为l1,根据共点力平衡条件,kl1+f=mgsin30°
解得l1=
(2)将滑块B固定到A上后,设弹簧伸长量仍为l1时两滑块的加速度为a,根据牛顿第二定律
2mgsin30°-kl1-2f=2ma
解得a=
本题解析:
本题难度:一般