建平中学高三调研物理试卷
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.本试卷标注“多选”的试题,每小题应选两个及以上的选项;未特别标注的选择类试题,每小题只能选一个选项。
4.本试卷标注“计算”“论证”“简答”等试题,在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、游泳池(15分)
小明同学经常在游泳池游泳锻炼身体,同时利用所学研究了一些物理问题。已知泳池中水的折射率。小明同学用激光笔测泳池内水的深度H。他将激光笔置于池边A点正上方的的S点,S点距水面高为h,激光由S射向水面上的O点,经水的折射照射到泳池底部P点,如图所示。
1. 他观察到泳池底铺设有直径为d圆形池底灯,灯面与池底相平。若泳池足够大,且水面平静,则随着泳池内水的深度增大,池底灯在水面上形成的光斑面积将( )
A. 增大 B. 不变 C. 减小
2. (1)(作图)在答题卡图中画出激光从S射到P的光路图__________;
(2)若测量得h=1.5m,AO=2m,BP=3.8m,则泳池内水的深度H=_________m。
小明同学用一小泡沫板在泳池平静水面上的O处上下拍打,形成的水波在Oxy水平面内传播(水波视为简谐波),波面为圆。t=0时,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。B处质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。
3. B处质点振动的位移随时间变化的关系是_________;
4. 水波的波速的大小为_________m/s;
5. t=8s时,D处质点处于( )
A. 波峰 B. 平衡位置 C. 波谷
二、电流(电压)传感器(19分)
利用电流传感器和电压传感器,以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能,为电学量的观察与测量带来了便捷。利用电流传感器观察电容器的电容充、放电现象,以及电磁振荡现象。小明同学设计的实验电路如图(a)所示。实验前,电容器C不带电。
6. 第一次实验,先使开关S与“1”端相连给电容器充电,充电结束后再使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录了此过程中电路中电流I随时间t变化的关系,如图(b)所示。若电源电动势为E=8.0V,内阻忽略不计。计算机测得图(b)中阴影面积S1=1.2×103mA·s,则电容器C的电容为( )
A 9.6F B. 6.7F C. 0.15F
7. 接(1),图(b)中阴影部分的面积S1、S2的大小关系是( )
A S1
8. 第二次实验,先将开关S掷向1,待电路稳定后再掷向3。若t=0时,开关掷向3,此LC振荡电路周期为T,则此LC振荡电路磁场能最大的时刻是(多选)( )
A. B. C. D.
9. 接(3),若换用电源电动势更大的电源重复上述实验,则LC振荡电路的频率( )
A 增大 B. 不变 C. 减小
利用电流传感器与电压传感器“测电源电动势和内电阻”的实验电路如图(a)所示。
10. 某次实验,改变滑动变阻器的触点,记录下多组电压值U和电流值I,通过软件绘制的U—I关系如图(b)所示,通过选择“一次函数”拟合获得“”的实验结果。由此可知电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω;
11. 根据实验测得的U、I数据,若令y=UI,,则由计算机拟合得出的y—x图线如图(c)所示,则图线最高点A点的纵坐标y=______W(结果保留3位有效数字)。
三、无人机(20分)
无人机因机动性能好,生存能力强,无人员伤亡风险等优点,被广泛应用在生产生活中。已知重力加速度为g。
12. 一无人机的动力装置是由四个多旋翼电机并联组成,设每个电机内阻为r、额定电流和电压分别为I和U。正常工作时无人机的输出功率为( )
A. 4UI B. C. D.
13. 一质量为m的无人机从地面静止开始竖直向上飞行,该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图所示。无人机飞至高为2h0处时,空气对其作用力大小为_____;无人机飞至3h0处时的速度为_________。
一质量为的无人机对一轿车进行拍摄。如图,无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为、角速度为的匀速圆周运动。(g取10m/s2)
14. 此运动过程中,空气对无人机的作用力方向为( )
A. 竖直向上 B. 斜向上 C. 水平方向 D. 斜向下 E. 竖直向下
15. 此运动过程中,空气对无人机的作用力大小为__________N(结果保留2位有效数字)。
某同学利用无人机玩投球游戏。无人机在距地高为H水平面内匀速直线运动,释放可视为质点的小球,小球飞行过程中不计空气阻力。
16. 小球在空中飞行过程中,小球加速度方向的是( )
A. B. C. D.
17. 若小球到达水平地面时,速度方向与水平方向间的夹角为θ,则无人机匀速飞行时的速度大小为__________;
18. 若无人机在倾角一定的斜坡上方进行投球。每隔相等时间释放一小球,第一个小球落在a点,第二个小球落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线,且,那么第三个小球将落在( )
A. bc之间 B. c点 C. cd之间 D. d点
四、同步辐射(21分)
速度接近光速的电子在磁场中偏转时,会沿圆弧轨道切线发出波长连续的电磁辐射,称为“同步辐射”。同步辐射光光谱范围宽(从远红外到X射线)。已知普朗克常量为h,光速为c,电子的质量为m、电荷量为(电子的重力忽略不计)。
19. 在真空中,X射线与红外线相比,X射线的( )
A. 频率更大 B. 波长更大 C. 传播速度更大 D. 光子能量更高
通过加速器中获得接近光速运动的电子,若单个电子的动能为Ek,在磁场中偏转时辐射出波长为λ的X射线。
20. 此X射线照射逸出功为W锌板,打出光电子的最大初动能为( )
A. B. C. D.
21. 此X射线照射在石墨表面,经石墨散射后会出现波长更长的X射线,这种现象是( )
A. 光的色散 B. 光的干涉 C. 光的衍射
D. 光电效应 E. 康普顿效应 F. 多普勒效应
22. 扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使带电粒子的运动轨迹发生扭摆,其简化模型如图所示。I、II是相距为L、宽度均为L的两匀强磁场区域(区域边界竖直),两磁场方向相反且垂直于纸面。电子从行板电容器MN板处由静止释放,极板间电压为U,经电场加速后平行于纸面射入I区,射入时速度与水平方向的夹角θ=30°,粒子从I区右边界射出时速度与水平方向的夹角也为30°。
(1)粒子进入I区时的速度大小v=_________;
(2)粒子从射入I区左边界到从I区右边界射出的过程中,洛伦兹力的冲量为_________;
(3)为使粒子能返回I区,求II区域中匀强磁场磁感应强度大小B2应满足的条件__________。
五、减震装置(25分)
减震器广泛用于各类机械装备上,它能加速机械装备振动的衰减,以改善装备的使用时的平顺性和安全性。一种由气缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置,如图所示。减震装置未安装时,弹簧处于原长,缸内气柱和活塞柱长度均为h,缸内气体压强等于大气压强P0。活塞柱横截面积S,弹簧的劲度系数k。
23. 汽车行驶发生剧烈颠簸时,缸内气体体积快速变化。若将某次快速压缩过程视为绝热过程。如图,I为压缩前氮气分子热运动的速率分布曲线,则压缩后氮气分子热运动的速率分布曲线II可能为( )
A. B.
C. D.
24. 将四台此种减震装置安装在汽车上,稳定时车重由四台减震装置支撑,此时缸内气柱长为0.4h,则缸内气体的压强为______,汽车所受重力为______。(不计装置的质量、活塞柱与气缸摩擦,气缸导热性和气密性良好,环境温度保持不变)
25. “嫦娥五号”的组合体成功着陆在月球的预定区域,具有“减震吸能”功能的四个相同的着陆腿起到了关键作用。组合体自主确定着陆点后,开始垂直降落。组合体降落至距月球表面数米处,关闭发动机。着陆过程中,一个着陆腿所受冲击力随位移变化的F—x曲线如图所示。已知地球和月球的半径之比约为3.6、质量之比约为81,地球表面重力加速度g约为10m/s2。
(1)关闭发动机,着陆腿接触月球表面前,组合体的加速度大小约为______m/s2;
(2)着陆过程中,冲击力对一个着陆腿所做的功约为______J(结果保留2位有效数字);
(3)组合体接触月面后,具有“减震吸能”的着陆腿会起缓冲作用,其间因摩擦产生了内能,试问可否将此内能全部转化为机械能?______(选填“绝不可能”或“有可能”)
26. 如图,一种电磁阻尼减震器及其构造原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上相同且相互紧挨着的多个矩形线圈组成。绝缘滑动杆及线圈的总质量为m,每个矩形线圈的匝数为N,阻值为R,线圈ab边长为L、bc边长为0.5L,若该装置沿光滑水平面以速度v0向右进入磁感应强度大小为B、方向垂直月面竖直向下的匀强磁场。
(1)第一个线圈进入磁场过程中,线圈中感应电流的方向为______;
(2)第一个线圈进入磁场过程中,通过线圈截面的电荷量为______;
(3)第一个线圈刚进入磁场时,该减震器受到的安培力大小为______;
(4)(计算)求线圈从进入磁场到减速停下,该减震器运动的距离d=______。建平中学高三调研物理试卷
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、班级、姓名。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.本试卷标注“多选”的试题,每小题应选两个及以上的选项;未特别标注的选择类试题,每小题只能选一个选项。
4.本试卷标注“计算”“论证”“简答”等试题,在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、游泳池(15分)
小明同学经常在游泳池游泳锻炼身体,同时利用所学研究了一些物理问题。已知泳池中水的折射率。小明同学用激光笔测泳池内水的深度H。他将激光笔置于池边A点正上方的的S点,S点距水面高为h,激光由S射向水面上的O点,经水的折射照射到泳池底部P点,如图所示。
1. 他观察到泳池底铺设有直径为d圆形池底灯,灯面与池底相平。若泳池足够大,且水面平静,则随着泳池内水的深度增大,池底灯在水面上形成的光斑面积将( )
A. 增大 B. 不变 C. 减小
2. (1)(作图)在答题卡图中画出激光从S射到P的光路图__________;
(2)若测量得h=1.5m,AO=2m,BP=3.8m,则泳池内水的深度H=_________m。
小明同学用一小泡沫板在泳池平静水面上的O处上下拍打,形成的水波在Oxy水平面内传播(水波视为简谐波),波面为圆。t=0时,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。B处质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。
3. B处质点振动的位移随时间变化的关系是_________;
4. 水波的波速的大小为_________m/s;
5. t=8s时,D处质点处于( )
A. 波峰 B. 平衡位置 C. 波谷
【答案】1. A 2. ①. ②. 3.6
3.
4. 5 5. C
【解析】
【1题详解】
根据
则光线能从水面射出区域的圆的半径为
则随着泳池内水的深度H增大,池底灯在水面上形成的光斑面积将变大,故选A。
【2题详解】
(1)[1]画出激光从S射到P的光路图
(2)[2]由几何关系入射角
折射角
而
解得泳池内水的深度
H≈3.6m
【3题详解】
因为
B处质点振动的位移随时间变化的关系是
【4题详解】
水波的波长为λ=2m,周期T=0.4s,则波速
【5题详解】
D点距离波源5m,则从t=0开始,在t=8s时波向前传播
x=vt=40m=20λ
则此时D处质点处于波谷,故选C。
二、电流(电压)传感器(19分)
利用电流传感器和电压传感器,以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能,为电学量的观察与测量带来了便捷。利用电流传感器观察电容器的电容充、放电现象,以及电磁振荡现象。小明同学设计的实验电路如图(a)所示。实验前,电容器C不带电。
6. 第一次实验,先使开关S与“1”端相连给电容器充电,充电结束后再使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录了此过程中电路中电流I随时间t变化的关系,如图(b)所示。若电源电动势为E=8.0V,内阻忽略不计。计算机测得图(b)中阴影面积S1=1.2×103mA·s,则电容器C的电容为( )
A. 9.6F B. 6.7F C. 0.15F
7. 接(1),图(b)中阴影部分的面积S1、S2的大小关系是( )
A. S1
8. 第二次实验,先将开关S掷向1,待电路稳定后再掷向3。若t=0时,开关掷向3,此LC振荡电路的周期为T,则此LC振荡电路磁场能最大的时刻是(多选)( )
A. B. C. D.
9. 接(3),若换用电源电动势更大电源重复上述实验,则LC振荡电路的频率( )
A. 增大 B. 不变 C. 减小
利用电流传感器与电压传感器“测电源电动势和内电阻”的实验电路如图(a)所示。
10. 某次实验,改变滑动变阻器的触点,记录下多组电压值U和电流值I,通过软件绘制的U—I关系如图(b)所示,通过选择“一次函数”拟合获得“”的实验结果。由此可知电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω;
11. 根据实验测得的U、I数据,若令y=UI,,则由计算机拟合得出的y—x图线如图(c)所示,则图线最高点A点的纵坐标y=______W(结果保留3位有效数字)。
【答案】6. C 7. B 8. AC 9. B
10. ①. 2.83 ②. 1.03
11. 1.94
【解析】
【6题详解】
图(b)中阴影面积为充电完成后电容器极板所带电荷量,稳定后,两极板之间电压大小等于电动势,根据
解得
故选C。
【7题详解】
结合上述与实验操作过程可知,图(b)中阴影面积为充电完成后电容器极板所带电荷量,而阴影面积为电容器放电过程电容器放出的电荷量,可知
故选B。
【8题详解】
A.LC振荡电路的电流与时间呈现正弦式变化,0时刻,电场能最大,电流为0,磁场能最小,在周期内,电流增大,电场能减小,磁场能增大,时刻,放电完成,电场能最小,电流达到最大值,磁场能最大,故A正确;
B.结合上述可知,在周期内,电流减小,磁场能减小,电场能增大,时刻,磁场能最小,电场能最大,故B错误;
C.结合上述可知,在周期内,电流增大,磁场能增大,电场能减小,时刻,电场能最小,磁场能最大,故C正确;
D.结合上述可知,在周期内,电流减小,磁场能减小,电场能增大,T时刻,磁场能最小,电场能最大,故D错误;
故选AC。
【9题详解】
LC振荡电路的频率
与电源电动势无关,即若换用电源电动势更大的电源重复上述实验,则LC振荡电路的频率不变。
故选B。
【10题详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
对比函数
可知
,
【11题详解】
根据
y=UI,,
解得
根据数学规律可知,当有
即有
y具有最大值,解得
三、无人机(20分)
无人机因机动性能好,生存能力强,无人员伤亡风险等优点,被广泛应用在生产生活中。已知重力加速度为g。
12. 一无人机的动力装置是由四个多旋翼电机并联组成,设每个电机内阻为r、额定电流和电压分别为I和U。正常工作时无人机的输出功率为( )
A. 4UI B. C. D.
13. 一质量为m的无人机从地面静止开始竖直向上飞行,该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图所示。无人机飞至高为2h0处时,空气对其作用力大小为_____;无人机飞至3h0处时的速度为_________。
一质量为的无人机对一轿车进行拍摄。如图,无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为、角速度为的匀速圆周运动。(g取10m/s2)
14. 此运动过程中,空气对无人机的作用力方向为( )
A. 竖直向上 B. 斜向上 C. 水平方向 D. 斜向下 E. 竖直向下
15. 此运动过程中,空气对无人机的作用力大小为__________N(结果保留2位有效数字)。
某同学利用无人机玩投球游戏。无人机在距地高为H水平面内匀速直线运动,释放可视为质点的小球,小球飞行过程中不计空气阻力。
16. 小球在空中飞行过程中,小球加速度方向的是( )
A. B. C. D.
17. 若小球到达水平地面时,速度方向与水平方向间夹角为θ,则无人机匀速飞行时的速度大小为__________;
18. 若无人机在倾角一定的斜坡上方进行投球。每隔相等时间释放一小球,第一个小球落在a点,第二个小球落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线,且,那么第三个小球将落在( )
A. bc之间 B. c点 C. cd之间 D. d点
【答案】12. D 13. ①. 2mg ②.
14. B 15. 27
16. C 17.
18. A
【解析】
【12题详解】
无人机的飞行器正常工作时,其电路是非纯电阻电路,正常工作时工作电流为I、电压为U,所以飞行器消耗的总功率
每个电机内阻为r、所以热功率
则飞行器的输出功率
故选D
【13题详解】
[1]从飞至高处,根据牛顿第二定律可得
解得
[2] 无人机飞至3h0处,根据动能定理可得
解得
【14题详解】
对无人机受力分析,受重力,空气作用力,二者的合力沿水平方向提供向心力,故空气对无人机的作用力方向为斜向上。
故选B。
【15题详解】
因为无人机在水平面内做匀速圆周运动,由牛顿第二定律
其中
联立解得,空气对无人机的作用力大小为
【16题详解】
小球在空中飞行过程中,水平方向上有初速度,竖直方向上受重力作用,故小球做平抛运动,加速度为重力加速度。
故选C。
【17题详解】
竖直方向上
解得
【18题详解】
如图所示
假设第二颗小球经过Ab,第三颗经过PQ(Q点是轨迹与斜面的交点);则a,A,B,P,C在同一水平线上,由题意可知,设,,斜面倾角为θ,三颗小球到达a所在水平面的竖直速度为,水平速度为,对第二颗小球:水平方向上
竖直向:
若第三颗小球的轨迹经过cC,则对第三颗小球,水平方向上
竖直方向上
解得
,
所以第三颗小球的轨迹不经过cC,则第三颗小球将落在bc之间。
故选A。
四、同步辐射(21分)
速度接近光速的电子在磁场中偏转时,会沿圆弧轨道切线发出波长连续的电磁辐射,称为“同步辐射”。同步辐射光光谱范围宽(从远红外到X射线)。已知普朗克常量为h,光速为c,电子的质量为m、电荷量为(电子的重力忽略不计)。
19. 在真空中,X射线与红外线相比,X射线的( )
A 频率更大 B. 波长更大 C. 传播速度更大 D. 光子能量更高
通过加速器中获得接近光速运动的电子,若单个电子的动能为Ek,在磁场中偏转时辐射出波长为λ的X射线。
20. 此X射线照射逸出功为W的锌板,打出光电子的最大初动能为( )
A. B. C. D.
21. 此X射线照射在石墨表面,经石墨散射后会出现波长更长的X射线,这种现象是( )
A. 光的色散 B. 光的干涉 C. 光的衍射
D. 光电效应 E. 康普顿效应 F. 多普勒效应
22. 扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使带电粒子的运动轨迹发生扭摆,其简化模型如图所示。I、II是相距为L、宽度均为L的两匀强磁场区域(区域边界竖直),两磁场方向相反且垂直于纸面。电子从行板电容器MN板处由静止释放,极板间电压为U,经电场加速后平行于纸面射入I区,射入时速度与水平方向的夹角θ=30°,粒子从I区右边界射出时速度与水平方向的夹角也为30°。
(1)粒子进入I区时的速度大小v=_________;
(2)粒子从射入I区左边界到从I区右边界射出的过程中,洛伦兹力的冲量为_________;
(3)为使粒子能返回I区,求II区域中匀强磁场磁感应强度大小B2应满足的条件__________。
【答案】19. AD 20. C
21. E 22. ①. ②. ③.
【解析】
【19题详解】
AD.X射线的频率更大,根据
故X射线的光子能量更高,故AD正确;
B.根据
X射线的频率更大,则X射线的波长更小,故B错误;
C.X射线、红外线在真空中的传播速度相等,等于光速,故C错误。
故选AD。
【20题详解】
此X射线的频率为
根据光电效应方程
解得打出光电子的最大初动能为
故选C。
【21题详解】
康普顿效应是指用X射线照射石墨等物质,由于石墨对X射线的散射作用,导致X射线的光子因失去能量而导致波长变长的现象。
故选E。
【22题详解】
(1)电子在电场中加速,根据动能定理
解得
(2)根据题意作出电子的运动轨迹
粒子从射入I区左边界到从I区右边界射出的过程中,根据动量定理
解得洛伦兹力的冲量为
(3)在磁场II区中,根据洛伦兹力提供向心力
在磁场II区中为使粒子能返回I区,应满足
解得
五、减震装置(25分)
减震器广泛用于各类机械装备上,它能加速机械装备振动的衰减,以改善装备的使用时的平顺性和安全性。一种由气缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置,如图所示。减震装置未安装时,弹簧处于原长,缸内气柱和活塞柱长度均为h,缸内气体压强等于大气压强P0。活塞柱横截面积S,弹簧的劲度系数k。
23. 汽车行驶发生剧烈颠簸时,缸内气体体积快速变化。若将某次快速压缩过程视为绝热过程。如图,I为压缩前氮气分子热运动的速率分布曲线,则压缩后氮气分子热运动的速率分布曲线II可能为( )
A. B.
C. D.
24. 将四台此种减震装置安装在汽车上,稳定时车重由四台减震装置支撑,此时缸内气柱长为0.4h,则缸内气体的压强为______,汽车所受重力为______。(不计装置的质量、活塞柱与气缸摩擦,气缸导热性和气密性良好,环境温度保持不变)
25. “嫦娥五号”的组合体成功着陆在月球的预定区域,具有“减震吸能”功能的四个相同的着陆腿起到了关键作用。组合体自主确定着陆点后,开始垂直降落。组合体降落至距月球表面数米处,关闭发动机。着陆过程中,一个着陆腿所受冲击力随位移变化的F—x曲线如图所示。已知地球和月球的半径之比约为3.6、质量之比约为81,地球表面重力加速度g约为10m/s2。
(1)关闭发动机,着陆腿接触月球表面前,组合体的加速度大小约为______m/s2;
(2)着陆过程中,冲击力对一个着陆腿所做的功约为______J(结果保留2位有效数字);
(3)组合体接触月面后,具有“减震吸能”的着陆腿会起缓冲作用,其间因摩擦产生了内能,试问可否将此内能全部转化为机械能?______(选填“绝不可能”或“有可能”)
26. 如图,一种电磁阻尼减震器及其构造原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上相同且相互紧挨着的多个矩形线圈组成。绝缘滑动杆及线圈的总质量为m,每个矩形线圈的匝数为N,阻值为R,线圈ab边长为L、bc边长为0.5L,若该装置沿光滑水平面以速度v0向右进入磁感应强度大小为B、方向垂直月面竖直向下的匀强磁场。
(1)第一个线圈进入磁场过程中,线圈中感应电流的方向为______;
(2)第一个线圈进入磁场过程中,通过线圈截面的电荷量为______;
(3)第一个线圈刚进入磁场时,该减震器受到的安培力大小为______;
(4)(计算)求线圈从进入磁场到减速停下,该减震器运动的距离d=______。
【答案】23. D 24. ①. ②.
25. ①. 1.6 ②. ③. 绝不可能
26. ①. adcba方向 ②. ③. ④.
【解析】
【23题详解】
快速压缩过程为绝热过程,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体内能增大温度升高,则大速率分子数目所占比例增多,第四个选择项符合要求。
故选D
【24题详解】
[1]气体温度不变,根据玻意耳定律有
解得
[2]对车进行分析,根据平衡条件有
解得
【25题详解】
[1]关闭发动机,着陆腿接触月球表面前,合力等于万有引力,则有
在地球表面有
解得
[2]图像的面积表示功的大小,则着陆过程中,冲击力对一个着陆腿做负功,所做的功约为
[3]根据热力学第二定律可知,此内能不可能全部转化为机械能。
【26题详解】
[1]根据右手定则可知,第一个线圈进入磁场过程中,线圈中感应电流的方向为adcba方向。
[2]第一个线圈进入磁场过程中,感应电动势的平均值
感应电流的平均值为
根据电流的定义式有
解得
[3]结合上述可知,第一个线圈刚进入磁场时,该减震器受到的安培力大小为
其中感应电流的瞬时值为
解得
[4]线圈从进入磁场到减速停下过程,根据动量定理有
感应电流平均值为
其中减震器运动的距离
解得