【題目】如圖所示,傾角為的平行金屬導(dǎo)軌寬度L,電阻不計,底端接有阻值為R的定值電阻,處在與導(dǎo)軌平面垂直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。有一質(zhì)量為m,電阻為r,長度也為L 的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌底部以初速度沖上導(dǎo)軌,上滑的最大距離為s,返回到初位置的速度為。下列說法正確的是
A. 在上滑過程中,通過電阻R上的電荷量為
B. 導(dǎo)體棒在上滑過程中所用時間為
C. 導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到回到底端,回路產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 導(dǎo)體棒在上滑過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱大于下滑過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱
【答案】D
【解析】
把運(yùn)動導(dǎo)體棒視為電源,其最大輸出功率在剛上滑時,由法拉第定律、歐姆定律求出最大感應(yīng)電流,再求最大輸出功率,導(dǎo)體棒上滑時做變減速運(yùn)動,分析位移與勻減速運(yùn)動的關(guān)系,確定所用的時間;由能量守恒定律求解焦耳熱,根據(jù)上滑與下滑克服安培力做功的關(guān)系,分析R上產(chǎn)生的焦耳熱關(guān)系;
A、在上滑過程中,通過電阻R上的電荷量為,故A錯誤;
B、導(dǎo)體棒從開始到滑到最大高度的過程中做減速運(yùn)動,隨著速度減小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小,所受的安培力減小,加速度減小,做加速度逐漸減小的變減速運(yùn)動,平均速度不等于,則所用時間不等于,故B錯誤;
C、根據(jù)能量守恒得知,導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到回到底端,回路產(chǎn)生的焦耳熱為:,故C錯誤;
D、由于導(dǎo)體棒的機(jī)械能不斷減少,所以下滑與上滑經(jīng)過同一位置時,上滑速度大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大,導(dǎo)體棒受到的安培力大,所以上滑過程安培力的平均值大,而兩個過程通過的位移大小相等,所以上滑時導(dǎo)體棒克服安培力做功多,導(dǎo)體棒在上滑過程中整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱多,則導(dǎo)體棒在上滑過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱也多,故D正確;
故選D。
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【題目】在如圖所示的坐標(biāo)系中,x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向。在第一、第二象限內(nèi),既無電場也無磁場,在第三象限,存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直xy平面(紙面)向里的勻強(qiáng)磁場,在第四象限,存在與第三象限相同的勻強(qiáng)電場,還有一個等腰直角三角形區(qū)域OMN,∠OMN為直角,MN邊有擋板,已知擋板MN的長度為。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,從y軸上y=L處的點以一定的水平初速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限,然后經(jīng)過x軸上x=﹣2L處的點進(jìn)入第三象限,帶電粒子恰好能做勻速圓周運(yùn)動,之后經(jīng)過y軸上y=﹣2L處的點進(jìn)入第四象限。已知重力加速度為g。求:
(1)粒子到達(dá)點時速度的大小和方向;
(2)第三象限空間中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
(3)現(xiàn)在等腰直角三角形區(qū)域OMN內(nèi)加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,要使粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能打到擋板MN上,求所加磁場的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。
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【題目】如圖所示,用絕緣細(xì)線拴一帶負(fù)電小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,勻強(qiáng)電場方向豎直向下,則( )
A. 當(dāng)小球運(yùn)動到最高點a時,線的張力一定最小
B. 當(dāng)小球運(yùn)動到最低點b時,小球的速度一定最大
C. 當(dāng)小球運(yùn)動到最高點a時,小球的電勢能最小
D. 小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能不守恒
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【題目】如圖所示,電場中的一簇電場線關(guān)于y軸對稱分布,O點是坐標(biāo)原點,M、N、P、Q是以O為圓心的圓周上的四個點,其中M、N在y軸上,Q點在x軸上,下列說法正確的是
A. P點場強(qiáng)等于Q點場強(qiáng)
B. P點電勢等于Q點電勢
C. 負(fù)電荷在N點的電勢能大于在M點的電勢能
D. 正電荷從N到0過程中電場力做的功大于從O到M過程中電場力做的功
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【題目】如圖所示,完全相同的甲、乙兩個環(huán)形電流同軸平行放置,甲的圓心為O1,乙的圓心為O2,在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點,其中aO1=O1b=bO2=O2c,此時a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。當(dāng)把環(huán)形電流乙撤去后,c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
A. B.
C. D.
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【題目】如圖,質(zhì)量為、長為的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于,并處于勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿正方向的電流,且導(dǎo)線保持靜止時,懸線與豎直方向夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為
A. 正向, B. 正向,
C. 負(fù)向, D. 沿懸線向上,
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【題目】某同學(xué)為了測定一只電阻的阻值,采用了如下方法:
①用多用電表粗測:多用電表電阻擋有4個倍率:分別為×l k、×l00、×l0、×l。該同學(xué)選擇×l00倍率,用正確的操作步驟測量時.發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如下圖中虛線所示).為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,請你補(bǔ)充完整下列依次應(yīng)該進(jìn)行的主要操作步驟:
a·_______________________________,
b.兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在0處。
c.重新測量并讀數(shù),若這時刻度盤上的指針位置如上圖中實線所示.測量結(jié)果是_____
② 該同學(xué)用伏安法繼續(xù)測定這只電阻的阻值,除被測電阻外,還有如下實驗儀器
A.直流電源(電壓3 V.內(nèi)阻不計) …… …
B.電壓表V1(量程0~5 V.內(nèi)阻約為5 k)
C.電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻約為25 k)
D.電流表(量程0~25 mA.內(nèi)阻約為l)
E.電流表(量程0~25 0mA.內(nèi)阻約為0.l)
F.滑動變阻器一只,阻值
G.電鍵一只,導(dǎo)線若干
在上述儀器中.電壓表應(yīng)選擇____填“V1”或“V2”), 電流表應(yīng)選擇___(填“”或“”).請在方框內(nèi)畫出電路原理圖______________ (電表用題中所給的符號表示)
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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)以某一初速度從A點水平拋出,恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進(jìn)入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出,恰好又落到B點。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°,不計空氣阻力。求:
(1)小球從A點做平拋運(yùn)動的初速度v0的大小;
(2)小球在D點時的速度大;
(3)在D點處小球?qū)鼙诘淖饔昧Φ拇笮『头较颉?/span>
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【題目】汽車發(fā)動機(jī)的功率為60 kW,汽車的質(zhì)量為4 噸,當(dāng)它行駛在坡度為α(sin α=0.02)的長直公路上時,如圖所示,所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g取10 m/s2),求:
(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm;
(2)若汽車從靜止開始以0.6 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,則此過程能維持多長時間?
(3)當(dāng)汽車以0.6 m/s2的加速度勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時,汽車做功多少.
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