【題目】將一段導線繞成圖甲所示的閉合電路,并固定在水平面(紙面)內,回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強磁場Ⅰ中.回路的圓形區(qū)域內有垂直紙面的磁場Ⅱ,以向里為磁場Ⅱ的正方向,其磁感應強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示.用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時間t變化的圖象是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解:分析一個周期內的情況:
在前半個周期內,磁感應強度均勻變化,磁感應強度B的變化度一定,由法拉第電磁感應定律得知,圓形線圈中產生恒定的感應電動勢恒定不變,則感應電流恒定不變,ab邊在磁場中所受的安培力也恒定不變,由楞次定律可知,圓形線圈中產生的感應電流方向為順時針方向,通過ab的電流方向從b→a,由左手定則判斷得知,ab所受的安培力方向水平向左,為負值;同理可知,在后半個周期內,安培力大小恒定不變,方向水平向右.故B正確.
故選B
【考點精析】利用安培力和楞次定律對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知安培力做功與路徑有關,繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負,也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零;楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定,而右手定則只適用于導線切割磁感線運動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便.
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【題目】如圖所示,固定的水平長直導線中通有電流I,矩形線框與導線在同一豎直平面內,且一邊與導線平行.線框由靜止釋放,在下落過程中( )
A.穿過線框的磁通量保持不變
B.線框中感應電流方向保持不變
C.線框所受安培力的合力為零
D.線框的機械能不斷增大
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【題目】利用打點計時器研究一個約1.4m高的商店卷簾窗的運動.將紙帶粘在卷簾底部,紙帶通過打點計時器隨簾在豎直面內向上運動.打印后的紙帶如下圖所示,數(shù)據(jù)如表格所示.紙帶中AB、BC、CD……每兩點之間的時間間隔為0.10s,根據(jù)各間距的長度,可計算出卷簾窗在各間距內的平均速度v平均.可以將v平均近似地作為該間距中間時刻的即時速度v.
(1)請根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù),繪出卷簾窗運動的v-t圖像.
(2)AD段的加速度為______m/s2,AK段的平均速度為______m/s.
卷簾運動數(shù)據(jù)
間隔 | 間距 (cm) |
AB | 5.0 |
BC | 10.0 |
CD | 15.0 |
DE | 20.0 |
EF | 20.0 |
FG | 20.0 |
GH | 20.0 |
IH | 17.0 |
IJ | 8.0 |
JK | 4.0 |
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【題目】如圖所示,在y>0的空間中存在勻強電場,場強沿y軸負方向;在y<0的空間中,存在勻強磁場,磁場方向垂直xy平面(紙面)向外.一電荷量為q、質量為m的帶正電的運動粒子,經過y軸上y=h處的點P1時速率為v0 , 方向沿x軸正方向;然后,經過x軸上x=2h處的 P2點進入磁場,并經過y軸上y=﹣2h處的P3點.不計重力.
求:
(1)電場強度的大。
(2)粒子到達P2時速度的大小和方向.
(3)磁感應強度的大。
(4)粒子從P1點運動到P3點所用時間.
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【題目】如圖所示,水平傳送帶AB長為16m,傳送帶以6.0m/s的速度勻速運動,現(xiàn)在水平傳送帶A處無初速度放一質量為m小物體(可視為質點),水平傳送帶與物體之間的動摩擦因數(shù)為0.2;(g=10m/s2). 求:
(1)小物體從A運動到B所用的時間為多少?
(2)若要使小物體從A運動到B所用的時間最短,則傳送帶的速度至少應為多少?
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【題目】如圖所示,在光滑水平地面上有A、B兩個小物塊,其中物塊A的左側連接一輕質彈簧。物塊A處于靜止狀態(tài),物塊B以一定的初速度向物塊A運動,并通過彈簧與物塊A發(fā)生彈性正碰。對于該作用過程,兩物塊的速率變化可用速率—時間圖象進行描述,在圖所示的圖象中,圖線1表示物塊A的速率變化情況,圖線2表示物塊B的速率變化情況。則在這四個圖象中可能正確的是 ( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】用靜電的方法來清除空氣中的灰塵,需要首先設法使空氣中的灰塵帶上一定的電荷,然后利用靜電場對電荷的作用力,使灰塵運動到指定的區(qū)域進行收集。為簡化計算,可認為每個灰塵顆粒的質量及其所帶電荷量均相同,設每個灰塵所帶電荷量為q,其所受空氣阻力與其速度大小成正比,表達式為F阻=kv(式中k為大于0的已知常量)。由于灰塵顆粒的質量較小,為簡化計算,灰塵顆粒在空氣中受電場力作用后達到電場力與空氣阻力相等的過程所用的時間及通過的位移均可忽略不計,同時也不計灰塵顆粒之間的作用力及灰塵所受重力的影響。
(1)有一種靜電除塵的設計方案是這樣的,需要除塵的空間是一個高為H的絕緣圓桶形容器的內部區(qū)域,將一對與圓桶半徑相等的圓形薄金屬板平行置于圓桶的上、下兩端,恰好能將圓桶封閉,如圖10甲所示。在圓桶上、下兩金屬板間加上恒定的電壓U(圓桶內空間的電場可視為勻強電場),便可以在一段時間內將圓桶區(qū)域內的帶電灰塵顆粒完全吸附在金屬板上,從而達到除塵的作用。求灰塵顆粒運動可達到的最大速率 __________;
(2)對于一個待除塵的半徑為R的絕緣圓桶形容器內部區(qū)域,還可以設計另一種靜電除塵的方案:沿圓桶的軸線有一根細直導線作為電極,緊貼圓桶內壁加一個薄金屬桶作為另一電極。在直導線電極外面套有一個由絕緣材料制成的半徑為R0的圓桶形保護管,其軸線與直導線重合,如圖10乙所示。若在兩電極間加上恒定的電壓,使得桶壁處電場強度的大小恰好等于第(1)問的方案中圓桶內電場強度的大小,且已知此方案中沿圓桶半徑方向電場強度大小E的分布情況為E∝1/r,式中r為所研究的點與直導線的距離。
①試通過計算分析,帶電灰塵顆粒從保護管外壁運動到圓桶內壁的過程中,其瞬時速度大小v隨其與直導線的距離r之間的關系________;
②對于直線運動,教科書中講解了由v - t圖象下的面積求位移的方法。請你借鑒此方法,利用v隨r變化的關系,畫出1/v隨r變化的圖象,根據(jù)圖象的面積求出帶電灰塵顆粒從保護管外壁運動到圓桶內壁的時間____________。
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【題目】如圖所示,三個電阻R1、R2、R3的阻值相同,允許消耗的最大功率分別為10w、10W,4W,此電路中允許消耗的最大功率為( )
A.24 W
B.16 W
C.12 W
D.15 W
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【題目】如圖甲,一帶電物塊無初速度地放上皮帶輪底端,皮帶輪以恒定大小的速率沿順時針傳動,該裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中,物塊由底端E運動至皮帶輪頂端F的過程中,其v-t圖像如圖乙所示,物塊全程運動的時間為4.5 s,關于帶電物塊及運動過程的說法正確的是
A. 該物塊帶負電
B. 皮帶輪的傳動速度大小一定為lm/s
C. 若已知皮帶的長度,可求出該過程中物塊與皮帶發(fā)生的相對位移
D. 在2s~4.5s內,物塊與皮帶仍可能有相對運動
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