【題目】如圖所示,蹄形磁體用懸線懸于O點,在磁體的正下方有一水平放置的長直導線,當導線通以由左向右的電流時,蹄形磁體的運動情況將是( )
A.靜止不動
B.向紙外運動
C.N極向紙外轉(zhuǎn)動,S級向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動
D.N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動,S級向紙外轉(zhuǎn)動
【答案】C
【解析】
試題假設磁體不動,導線運動,則有:根據(jù)右手螺旋定則可知,通電導線左邊的磁場斜向下,而右邊的磁場是斜向上,那么在導線兩側(cè)取兩小段,根據(jù)左手定則可知,左邊一小段所受的安培力方向垂直紙面向里,右側(cè)一小段所受安培力的方向垂直紙面向外,從上往下看,知導線順時針轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)動90度時,導線所受的安培力方向向上,所以導線的運動情況為,順時針轉(zhuǎn)動,同時上升.如今導線不動,磁體運動,根據(jù)相對運動,則有磁體逆時針轉(zhuǎn)動(從上向下看),即N極向紙外轉(zhuǎn)動,S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動,故選項C正確,ABD錯誤.
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【題目】如圖所示,小物塊A與圓柱保持相對靜止,跟著圓盤一起作勻速圓周運動,則A受力情況是受( )
A. 重力、彈力B. 重力、向心力C. 重力、彈力和摩擦力D. 重力、彈力、向心力和摩擦力
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【題目】如圖1所示,平行板電容器極板長度為L,板間距為d,B極板接地(即電勢)。在電容器兩極板間接交變電壓,A極板的電勢隨時間變化的圖像如圖2所示,其最大值為U。電子以速度v0沿圖1中虛線方向射入兩板間,并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,重力不計。
(1)每個電子穿過偏轉(zhuǎn)電場的時間極短,可以認為這個過程中兩極板間的電壓是不變的,偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場。求在t = 0.15s時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離Δy;
(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)問時忽略了每個電子穿過電場過程中兩極板間電壓的變化,請結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知L = 4.0×10-2m,v0 = 2.0×107m/s。
(3)電勢可以隨時間變化,也可以隨空間發(fā)生變化。自然界中某量 D的變化可以記為D,發(fā)生這個變化所用的時間間隔可以記為 t ;變化量 D與 t的比值就是這個量對時間的變化率。若空間中存在一靜電場,x軸與某條電場線重合。
a.請你類比上述變化率的概念寫出電勢對空間位置x的變化率A的表達式;
b. 該靜電場的電勢隨x的分布可能是圖3所示甲、乙兩種情況中的一種。請你根據(jù)電勢隨空間的變化情況分析比較兩種情況的電場在0 < x < d區(qū)域內(nèi)的相同點和不同點。
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【題目】伽利略相信,自然界的規(guī)律時簡單明了的。他從這個信念出發(fā),猜想落體的速度應該是均勻變化的。為驗證自己的猜想,他做了“斜面實驗”,如圖所示。發(fā)現(xiàn)銅球在斜面上運動的位移與時間的平方成正比。改變球的質(zhì)量或增大斜面傾角,上述規(guī)律依然成立。于是,他外推到傾角為的情況,得出落體運動的規(guī)律。結(jié)合以上信息,判斷下列說法正確的是
A.伽利略通過“斜面實驗”來研究落體運動規(guī)律時為了便于測量速度
B.伽利略通過“斜面實驗”來研究落體運動規(guī)律時為了便于測量加速度
C.由“斜面實驗”的結(jié)論可知,銅球運動的速度隨位移均勻增大
D.由“斜面實驗”的結(jié)論可知,銅球運動的速度隨時間均勻增大
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【題目】物理學中,力與運動關系密切,而力的空間積累效果——做功,又是能量轉(zhuǎn)化的量度。因此我們研究某些運動時,可以先分析研究對象的受力特點,進而分析其能量問題。已知重力加速度為,且在下列情境中,均不計空氣阻力。
(1)勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連一可視為質(zhì)點的小物塊,若以小物塊的平衡位置為坐標原點,以豎直向下為正方向建立坐標軸,如圖所示,用表示小物塊由平衡位置向下發(fā)生的位移。求小物塊的合力與的關系式,并據(jù)此說明小物塊的運動是否為簡諧運動;
(2)系統(tǒng)的總勢能為重力勢能與彈性勢能之和。請你結(jié)合小物塊的受力特點和求解變力功的基本方法,以平衡位置為系統(tǒng)總勢能的零勢能參考點,推到小物塊振動位移為時系統(tǒng)總勢能的表達式。
(3)如圖所示為理想單擺,擺角最夠小,可認為是簡寫運動。其平衡位置記為點。若已知擺球的質(zhì)量為,擺長為,在偏角很小時,擺球?qū)τ?/span>點的位移的大小與角對應的弧長、弦長都近似相等,即近似滿足:。請推導得出小球在任意位置處的回復力與位移的比例常數(shù)的表達式。
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【題目】在用多用表測電阻時,
(1)某次測量中,實驗操作正確,選擇開關的位置如圖(a)所示,表頭刻度和指針位置如圖(b)所示,則被測電阻的阻值為______________________;
(2)若繼續(xù)用該表測量另一阻值約為的電阻,則應將選擇開關旋至倍率為__________擋,并在測量電阻前先進行___________操作;
(3)測量結(jié)束后,應將選擇開關旋至______________擋。
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【題目】如圖(甲)所示,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于紙面,在紙面內(nèi)固定一條以O點為圓心、半徑為L的圓弧形金屬導軌,長也為L的導體棒OA繞O點以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,棒的A端與導軌接觸良好,OA、導軌、電阻R構(gòu)成閉合電路。
(1)試根據(jù)法拉第電磁感應定律E=n,證明導體棒產(chǎn)生的感應電動勢E=BωL2。
(2)某同學設計了一種帶有閃爍燈的自行車后輪,如圖(乙)所示,車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條,每根金屬條中間都串接一個小燈,阻值為R=0.3Ω并保持不變,車輪半徑r1=0.4m,輪軸半徑可以忽略。車架上固定一個強磁鐵,可形成圓心角為θ=60°的扇形勻強磁場區(qū)域,磁感應強度B=2.0T,方向如圖(乙)所示。若自行車前進時,后輪順時針轉(zhuǎn)動的角速度恒為ω=10rad/s,不計其它電阻和車輪厚度。求金屬條ab進入磁場時,ab中感應電流的大小和方向。
(3)上問中,已知自行車牙盤半徑r2=12cm,飛輪半徑r3=6cm,如圖(丙)所示。若該同學騎車時每分鐘踩踏腳板60圈,車輛和人受到外界阻力的大小恒為10N,他騎10分鐘的時間內(nèi)一共需要對自行車做多少功?
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【題目】如圖所示,寬為的矩形線框水平放置,一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為,且良好接觸,線框左邊接一電阻,其余電阻均不計。現(xiàn)讓勻強磁場垂直穿過線框,磁感應強度B隨時間變化的關系如圖所示,最初磁場方向豎直向下。在0.6s時金屬棒剛要滑動,此時棒受的安培力的大小為________N;加速度的方向向“________”。(填“左”、“右”)
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【題目】如圖所示,一個足夠長的矩形金屬框架與水平面成θ=37°角,寬L=0.5m,上端有一個電阻R0=2.0Ω,框架的其他部分電阻不計,有一垂直于框架平面向上的勻強磁場,磁感應強度B=0.1T,ab為金屬桿,與框架接觸良好,其質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=0.5Ω,桿與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,桿由靜止開始下滑,在速度達到最大值的過程中,電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=2.0J(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)通過R0的最大電流;
(2)ab桿下滑的最大速度;
(3)從開始到速度最大的過程中ab桿下滑的距離。
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