参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

3、实验题  从地面以20 m/s的初速度竖直上抛质量为1 kg的小球，上升的最大高度为16 m，当小球在上升过程中到达某一高度处时，其动能与重力势能恰好相等，此时小球已损失的机械能为________J.（取g="10" m/s2，空气阻力大小恒定）

参考答案：22.2

本题解析：设空气阻力为f，据题设条件有
v02=2××h
代入数据解得f="2.5" N
又设在高H处动能和重力势能相等，
mgH=mv2，v2=2gH
由运动学公式v02-v2=2H，H= m，
则上升到此高度的过程中损失的机械能为fH="22.2" J.

本题难度：一般

4、简答题  半径分别为r=0.1m和R=2r=0.2m的两个质量不计的圆盘，共轴固定连接在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个可看作质点的质量m=0.1kg的小球A，小圆盘上绕有细线，细线的另一端与放在光滑绝缘水平桌面上的带电小物块B水平相连，物块B的质量M=0.12kg，带电量为q=1.0×10-4C，处于水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E0=104N/C．整个系统在如图所示位置处于静止平衡状态，此时OA连线与竖直方向的夹角为θ．求：
（1）夹角θ的大小．
（2）缓慢顺时针转动圆盘，使小球A位于转轴O的正下方由静止释放，当圆盘转过45°角时物块B运动的速度多大？
（3）缓慢顺时针转动圆盘，使小球A重新回到转轴O的正下方，改变电场强度大小使其为E后由静止释放系统，物块B向左运动的最大距离s=

参考答案：

（1）对物块B：T=qE0=1.0×10-4×104N=1.0N
? 对圆盘，由力矩平衡T?r=mg?2rsinθ
? 得sinθ=T2mg=1.02×0.1×10=12，θ=30°
（2）对整个系统，由动能定理得
qE0?π4r-mg?2r(1-cosπ4)=12Mv2+12m(2v)2
? 代入数据，解得v=0.28m/s
（3）s=0.1π3=rθm，圆盘转过的最大角度θm=π3
? 对整个系统，由动能定理qE?π3r=mg?2r（1-cosπ3）
? 解得E=3π×104N/C=9.55×103N/C
答：（1）夹角θ的大小为30°．
?（2）缓慢顺时针转动圆盘，使小球A位于转轴O的正下方由静止释放，当圆盘转过45°角时物块B运动的速度为0.28m/s．
? （3）缓慢顺时针转动圆盘，使小球A重新回到转轴O的正下方，改变电场强度大小使其为E后由静止释放系统，物块B向左运动的最大距离s=0.1π3m，电场强度E为9.55×103N/C．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。
如图2所示，通道尺寸、、。工作时，在通道内沿z轴正方向加的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压；海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率
小题1:船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；
小题2:船以的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水速率增加到。求此时两金属板间的感应电动势U感；
小题3:船行驶时，通道中海水两侧的电压按U感计算，海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。当船以的速度匀速前进时，求海水推力的功率。

参考答案：
小题1:(向右)
小题2:9.6
小题3:2880W

本题解析：
小题1:根据安培力公式,推力=其中
则
对海水推力的方向沿y轴方向(向右)
小题2:
小题3:根据欧姆定律,
安培推力
对船的推力
推力的功率

本题难度：一般