【題目】如圖,水平桌面上固定有一半徑為R的光滑金屬細圓環,環面水平,圓環總電阻為r;空間有一勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向豎直向下;一長度為2R、電阻可忽略的導體棒AC置于圓環左側并與環相切,切點為棒的中點。一拉力作用于棒中點使其以恒定加速度a從靜止開始向右運動,運動過程中棒與圓環接觸良好。下列說法正確的是
A.棒運動過程中產生的感應電流在棒中由A流向C
B.棒通過整個圓環所用的時間為
C.棒經過環心時流過棒的電流為
D.棒經過環心時所受安培力的大小為
【答案】D
【解析】
試題分析:據題意,當棒運動過程中,由右手定則可得感應電流方向為從C到A,故選項A錯誤;由于棒做勻加速運動,棒通過整個環的時間為:,即
,故選項B錯誤;棒經過環心時速度為:
,即
,此時產生電流為:
,故選項C錯誤;棒經過環心時受到的安培力為:
,故選項D正確。
考點:本題考查電磁感應和安培力已經勻變速運動。
【題型】單選題
【結束】
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【題目】如圖,在繞地運行的天宮一號實驗艙中,宇航員王亞平將支架固定在桌面上,擺軸末端用細繩連接一小球.拉直細繩并給小球一個垂直細繩的初速度,它做圓周運動.在a、b兩點時,設小球動能分別為Eka、Ekb,細繩拉力大小分別為Ta、Tb,阻力不計,則( )
A. Eka>Ekb B. Eka=Ekb C. Ta>Tb D. Ta=Tb
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【題目】一平板小車靜止在光滑水平地面上,車上固定一個足夠高的光滑弧形軌道,弧形軌道與小車的水平上表面在B處相切,小車與軌道的總質量為M=2kg。小車上表面粗糙,AB段長L=1.5m現有質量m=0.5kg的滑塊(視為質點)=4.0m/s的水平初速度滑上小車,滑塊與小車AB段間的動摩擦因數μ=0.1,取g=10m/s,求:
(1)滑塊從A第一次到B的運動時間t;
(2)滑塊沿弧形軌道上升的最大高度h。
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【題目】下列說法正確的是______
A.圖A中,P、Q是偏振片,M是光屏,當P固定不動,緩慢轉動Q時,光屏M上的光亮度將會變化,此現象表明光波是橫波
B.圖B是雙縫干涉示意圖,若只減小屏到檔板間的距離L,兩相鄰亮條紋間距離將減小
C.根據麥克斯韋的電磁場理論,變化的電場周圍一定能產生電磁波
D.利用紅外線進行遙感主要是因為紅外線的波長長,容易發生衍射
E.人站在路邊,一輛汽車響著喇叭從人身邊疾馳而過,人聽到喇叭的音調會由低變高
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【題目】某科研單位設計了一空間飛行器,飛行器從地面起飛時.發動機提供的動力方向與水平方向夾角,使飛行器恰好沿與水平方向成
角的直線斜向右上方由靜止開始勻加速飛行,如圖所示.經時間t后,將動力的方向沿逆時針旋轉
同時適當調節其大。癸w行器依然可以沿原方向勻減速飛行,飛行器所受空氣阻力不計,下列說法中正確的是
A. 加速時動力的大小等于
B. 加速與減速時的加速度大小之比為2:1
C. 減速飛行時間t后速度減為零
D. 加速過程發生的位移與減速到零的過程發生的位移大小之比為2:1
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【題目】一交流電路如圖甲所示,電阻R=10Ω。交流電源輸出的電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示,閉合開關S后
A. 電路中電流的頻率為100Hz
B. 電阻R消耗的電功率為14W
C. 電流表的示數為1.4A
D. 電路中電流瞬時值的表達式為A
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【題目】磁感應強度是描述磁場性質的重要物理量.不同物質周圍存在的磁場強弱不同,測量磁感應強度的大小對于磁場的實際應用有著重要的物理意義.
(1)如圖所示為電流天平,可以用來測量勻強磁場的磁感應強度.它的右臂掛著匝數為n匝的矩形線圈,線圈的水平邊長為l,處于勻強磁場內,磁場的方向與線圈平面垂直.當線圈中通過電流I時,調節砝碼使兩臂達到平衡,然后保持電流大小不變,使電流反向,這時需要在左盤中增加質量為m的砝碼,才能使兩臂再達到新的平衡.重力加速度為g,請利用題目所給的物理量,求出線圈所在位置處磁感應強度B的大。
(2)磁場具有能量,磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度,其值為B2/2μ,式中B是磁感應強度,μ是磁導率,在空氣中μ為一已知常量.請利用下面的操作推導條形磁鐵磁極端面附近的磁感應強度B:用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P,再用力將鐵片與磁鐵緩慢拉開一段微小距離Δl,并測出拉力F,如圖所示.因為距離很小,F可視為恒力.
(3)利用霍爾效應原理制造的磁強計可以用來測量磁場的磁感應強度.磁強計的原理如圖所示:將一體積為a×b×c的長方體導電材料,放在沿x軸正方向的勻強磁場中,已知材料中單位體積內參與導電的帶電粒子數為n,帶電粒子的電量為q,導電過程中,帶電粒子所做的定向移動可認為是勻速運動.當材料中通有沿y軸正方向的電流I時,穩定后材料上下兩表面間出現恒定的電勢差U.
①請根據上述原理導出磁感應強度B的表達式.
②不同材料中單位體積內參與導電的帶電粒子數n不同,請利用題目中所給的信息和所學知識分析制作磁強計應采用何種材料.
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【題目】如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖,運動員從O點由靜止開始,在不借助其它外力的情況下,自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點水平飛出,然后落到斜坡上的B點。已知A點是斜坡的起點,光滑圓弧軌道半徑為40m,斜坡與水平面的夾角θ=30°,運動員的質量m=50 kg,重力加速度g=10 m/s2。下列說法正確的是
A. 運動員從O運動到B的整個過程中機械能守恒
B. 運動員到達A點時的速度為20 m/s
C. 運動員到達B點時的動能為10 kJ
D. 運動員從A點飛出到落到B點所用的時間為s
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【題目】某物理社團受“蛟龍號”的啟發,設計了一個測定水深的深度計。如圖,導熱性能良好的氣缸I、II內徑相同,長度均為L,內部分別有輕質薄活塞A、B,活塞密封性良好且可無摩擦左右滑動,氣缸I左端開口。外界大氣壓強為p0,氣缸I內通過A封有壓強為p0的氣體,氣缸II內通過B封有壓強為2p0的氣體,一細管連通兩氣缸,初始狀態A、B均位于氣缸最左端。該裝置放入水下后,通過A向右移動的距離可測定水的深度。已知p0相當于10 m高的水產生的壓強,不計水溫變化,被封閉氣體視為理想氣體,求:
(i) 當A向右移動 時,水的深度h;
(ii)該深度計能測量的最大水深hm。
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【題目】如圖所示,半徑為L1=2 m的金屬圓環內上、下半圓各有垂直圓環平面的有界勻強磁場,磁感應強度大小均為B1=T。長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab,一端處于圓環中心,另一端恰好搭接在金屬環上,繞著a端沿逆時針方向勻速轉動,角速度為ω=
rad/s。通過導線將金屬桿的a端和金屬環連接到圖示的電路中(連接a端的導線與圓環不接觸,圖中的定值電阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的總阻值為4R),圖中的平行板長度為L2=2 m,寬度為d=2 m.圖示位置為計時起點,在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v0=0.5 m/s向右運動,并恰好能從平行板的右邊緣飛出,之后進入到有界勻強磁場中,其磁感應強度大小為B2,左邊界為圖中的虛線位置,右側及上下范圍均足夠大。(忽略金屬桿與圓環的接觸電阻、圓環電阻及導線電阻,忽略電容器的充放電時間,忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射的影響,不計平行金屬板兩端的邊緣效應及帶電粒子的重力和空氣阻力)求:
(1)在0~4 s內,平行板間的電勢差UMN;
(2)帶電粒子飛出電場時的速度;
(3)在上述前提下若粒子離開磁場后不會第二次進入電場,則磁感應強度B2應滿足的條件。
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