【題目】如圖為一利用海流發(fā)電的原理圖,用絕緣材料制成一個橫截面為矩形的管道,在管道的上、下兩個內(nèi)表面裝有兩塊電阻不計的金屬板M、N,板長為a,寬為b,板間的距離d.將管道沿海流方向固定在海水中,在管道中加一個與前后表面垂直的勻強磁場,磁感應強度B.將電阻為R的航標燈與兩金屬板連接(圖中未畫出).海流方向如圖,海流速率為v,下列說法正確的是
A. M板電勢高于N板的電勢 B. 發(fā)電機的電動勢為Bdv
C. 發(fā)電機的電動勢為Bav D. M板電勢低于N板的電勢
【答案】AB
【解析】A、D項:海水中的正離子受到的洛倫茲力向上,正離子向上偏轉(zhuǎn),M板帶正電;負離子受到的洛倫茲力向下,負離子向下偏轉(zhuǎn),N板帶負電,所以M板的電勢高于N板的電勢,故A正確,D錯誤;
B、C項:MN兩極板間形成電場,當離子所受的洛倫茲力和電場力平衡時,兩板間的電壓穩(wěn)定,,解得U=Bdv,兩極板間的電壓等于電源的電動勢,即發(fā)電機的電動勢為Bdv,故B正確,C錯誤。
點晴:根據(jù)左手定則判斷板的極性,離子在運動過程中同時受電場力和洛倫茲力,二力平衡時兩板間的電壓穩(wěn)定;由二力平衡方程求出發(fā)電機的電動勢。
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【題目】如圖所示,一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列結(jié)論正確的是( )
A. 感應電流方向不變
B. CD段直導線始終不受安培力
C. 感應電動勢最大值Em=Bav
D. 感應電動勢平均值
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【題目】風洞是研究空氣動力學的實驗設(shè)備。如圖,將剛性桿水平固定在風洞內(nèi)距地面高度H=3.2 m處,桿上套一質(zhì)量m=3 kg,可沿桿滑動的小球。將小球所受的風力調(diào)節(jié)為F=15 N,方向水平向左。小球以初速度v0=8 m/s向右離開桿端,假設(shè)小球所受風力不變,取g=10m/s2。求:
(1)小球落地所需時間和離開桿端的水平距離;
(2)小球落地時的動能。
(3)小球離開桿端后經(jīng)過多少時間動能為78 J?
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【題目】如圖所示,電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電壓,并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場電壓為,偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場,極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d。
(1)忽略電子所受重力,求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時初速度v0和從電場射出時沿垂直版面方向的偏轉(zhuǎn)距離△y;
(2)分析物理量的數(shù)量級,是解決物理問題的常用方法.在解決(1)問時忽略了電子所受重力,請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因.已知U=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=10m/s2.
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【題目】如圖,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下.當磁鐵向下運動時(但未插入線圈內(nèi)部)( )
A. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引
B. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥
C. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引
D. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥
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【題目】在高度為h的同一位置向水平方向同時拋出兩個小球A和B,若A球的初速度vA大于B球的初速度vB,則下列說法中正確的是:( )
A. A球比B球先落地
B. 在飛行過程中的任一段時間內(nèi),A球的水平位移總是大于B球的水平位移
C. 若兩球在飛行中遇到一堵墻,A球擊中墻的高度大于B球擊中墻的高度
D. 在空中飛行的任意時刻,B球總在A球的正上方,且A球的速率總是大于B球的速率
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【題目】如圖所示,在坐標系xOy的第一象限內(nèi)斜線OC的上方存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,第四象限內(nèi)存在磁感應強度大小未知、方向垂直紙面向里的勻強磁場,第三象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場,在x軸負半軸上有一接收屏GD,GD=2OD=d,現(xiàn)有一帶電粒子(不計重力)從y軸上的A點,以初速度v0水平向右垂直射入勻強磁場,恰好垂直OC射出,并從x軸上的P點(未畫出)進入第四象限內(nèi)的勻強磁場,粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又垂直y軸進入勻強電場并被接收屏接收,已知OC與x軸的夾角為37°,OA=d,求:
(1)粒子的電性及比荷q/m;
(2)第四象限內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B′的大小;
(3)第三象限內(nèi)勻強電場的電場強度E的大小范圍。
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【題目】某靜電場的等勢面如圖所示,A、B、C分別為等勢面上的三個點,其電勢分別為10V、8V和6V。
(1)在圖中畫出電場線的大致分布;
(2)若將一電子(電荷量為e)從A點移到C點,求電場力做的功W及電勢能的變化量ΔEP;
(3)若另一電子僅在電場力的作用下從A點經(jīng)B點運動到C點,且已知經(jīng)過B時的動能為10eV,求電子到達C點時的動能EKC。
(提示:在研究微觀粒子時常用電子伏特(eV)做能量的單位。1eV等于一個電子經(jīng)過1V電壓加速后所增加的動能)
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【題目】質(zhì)量為m的登月器與航天飛機連接在一起,隨航天飛機繞月球做半徑為3R(R為月球半徑)的圓周運動.當它們運動到軌道的A點時,登月器被彈離,航天飛機速度變大,登月器速度變小且仍沿原方向運動,隨后登月器沿橢圓軌道登上月球表面的B點,在月球表面逗留一段時間后,經(jīng)快速啟動仍沿原橢圓軌道回到分離點A與航天飛機實現(xiàn)對接,如圖所示.已知月球表面的重力加速度為g月.科學研究表明,天體在橢圓軌道上運行的周期的平方與軌道半長軸的立方成正比.
(1)登月器與航天飛機一起在圓軌道上繞月球運行的周期是多少?
(2)若登月器被彈離后,航天飛機的橢圓軌道的長軸為8R,為保證登月器能順利返回A點實現(xiàn)對接,則登月器可以在月球表面逗留的時間是多少?
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