【題目】如圖所示,面積為S的矩形線圈共N匝,線圈總電阻為R,在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中繞豎直軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,圖示位置C與紙面共面,位置A與位置C成45°角。線圈從位置A轉(zhuǎn)過90°到達位置B的過程中(A位置磁通量為正),下列說法正確的是
A. 磁通量的變化量為BS
B. 通過線圈某一截面的電量q=NBS
C. 為保證線圈勻速轉(zhuǎn)動,外界須向線圈輸入的能量為
D. 平均電動勢為NBSω
【答案】AB
【解析】
線圈在A位置的磁通量ΦA=BScos45°,線圈在B位置的磁通量ΦB=-Bscos45°,故磁通量的變化量|△Φ|=|ΦBΦA|=BS,故A正確;根據(jù)感應(yīng)電荷量公式,故B正確;電壓有效值為:,用有效值計算得到電熱為:,,解得:,但線圈從位置A轉(zhuǎn)過90°到達位置B的過程中,因為不是從中性面開始轉(zhuǎn)動,也不是從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動,這個過程中的有效值不等于用公式算出的有效值,則外界須向線圈輸入的能量也就不等于,故C錯誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,平均感應(yīng)電動勢為:,故D錯誤.
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【題目】風(fēng)洞是研究空氣動力學(xué)的實驗設(shè)備。如圖,將剛性桿水平固定在風(fēng)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(fēng)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(fēng)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,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定,軌距為d.空間存在勻強磁場,磁場方向垂直軌道平面向上,磁感應(yīng)強度為B.P、M間所接阻值為R的電阻.質(zhì)量為m的金屬桿ad水平放置在軌道上,其有效電阻為r.現(xiàn)從靜止釋放ab,當(dāng)它沿軌道下滑距離s時,達到最大速度.若軌道足夠長且電阻不計,重力加速度為g.求:
(1)金屬桿ab運動的最大速度;
(2)金屬桿ab運動的加速度為時,電阻R上電功率;
(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中,克服安培力所做的功.
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【題目】由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng),忽略其他星體對它們的作用,存在著一種運動形式:三顆星體在相互之間的萬有引力作用下,分別位于等邊三角形的三個頂點上,繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運動(圖為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時的一般情況).若A星體質(zhì)量為2m,B、C兩星體的質(zhì)量均為m,三角形的邊長為a,則下列說法正確的是( )
A. A星體所受合力大小FA=
B. B星體所受合力大小FB=
C. C星體的軌道半徑RC=a
D. 三星體做圓周運動的周期T=π
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【題目】下面是某同學(xué)對電場中的一些概念及公式的理解,其中正確的是( )
A. 根據(jù)電場強度的定義式可知,電場中某點的電場強度與試探電荷所帶的電荷量成反比
B. 根據(jù)電容的定義式可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比
C. 根據(jù)真空中點電荷的電場強度公式可知,電場中某點的電場強度與場源電荷所帶電荷量無關(guān)
D. 根據(jù)電勢差的定義式可知,帶電荷量為1 C的正電荷,從A點移動到B點克服電場力做功為1 J,則A、B兩點間的電勢差為UAB=-1 V
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【題目】圖甲中直線PQ表示電場中的一條電場線,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子僅在電場力作用下沿電場線向右運動,經(jīng)過P點時速度為v0,到達Q點時速度減為零,粒子從P到Q運動的v-t圖像如圖乙所示.下列判斷正確的是( )
A. P點電勢一定高于點Q電勢
B. Q點場強大于P點場強
C. P、Q兩點間的電壓為
D. 帶電的粒子在P點的電勢能大于在Q點的電勢能
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【題目】如圖所示,直空中有以O為圓心,半徑為R的圓柱形勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外,在虛線范圍內(nèi)、x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有寬度為d,方向沿y軸負向、大小為E的勻強電場。圓形磁場區(qū)域的右端與電場左邊界相切,現(xiàn)從坐標(biāo)原點O沿紙面不同方向發(fā)射速率為v 的質(zhì)子,已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m,不計質(zhì)子的重力。求
(1)要使質(zhì)子不出磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度B要滿足什么條件?
(2)P、N兩點在圓周上,M是OP的中點,MN平行于x軸,若質(zhì)子從N點平行于x軸出磁場,求磁感應(yīng)強度的大小和粒子從O點出射時的方向。
(3)求質(zhì)子從N點平行于x軸出磁場后與x軸的交點坐標(biāo)。
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【題目】在地面附近,存在著一有理想邊界的電場,邊界A、B將該空間分成上下兩個區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,在區(qū)域Ⅱ中有豎直向下的勻強電場,區(qū)域Ⅰ中無電場。在區(qū)域Ⅱ中邊界下方某一位置P,由靜止釋放一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負電小球,如圖(a)所示,小球運動的v-t圖象如圖(b)所示,已知重力加速度為g,不計空氣阻力,則以下說法不正確的是
A. 小球在7s末回到出發(fā)點
B. 電場強度大小是
C. P點距邊界的距離為
D. 若邊界AB處電勢為零,則P點電勢為
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【題目】在如圖所示的坐標(biāo)系中,y>0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向,電場強度為E的勻強電場,y<0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場,一帶負電粒子從y軸上的P(0,h)點以沿x軸正方向的初速度射出,通過x軸上的D(2h,0)點并恰好能回到P點。已知帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,不計重力的影響,求:
(1)粒子初速度的大小;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B;
(3)粒子從P點出發(fā)到第一次回到P點的時間t。
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