【題目】如圖所示,三根完全相同的通電直導線a、b、c平行固定,三根導線截面的連線構成一等邊三角形,O點為三角形的中心,整個空間有磁感應強度大小為B、方向平行于等邊三角形所在平面且垂直bc邊指向a的勻強磁場。現(xiàn)在三根導線中通以方向均向里的電流,其中Ib=Ic=I。已知通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度的大小跟電流成正比,導線b在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B。則下列說法正確的是( 。
A.若O點的磁感應強度平行ac邊,則Ia=(1+)I
B.若O點的磁感應強度平行ab邊,則Ia=(1+)I
C.若O點的磁感應強度垂直ac邊,則Ia=(-1)I
D.若O點的磁感應強度垂直ab邊,則Ia=(-1)I
【答案】A
【解析】
三條直導線在O點的磁場方向如圖;其中Bc和Bb的合場強水平向右大小為Bbc=B;方向水平向右。
A.若O點的磁感應強度平行ac邊,則三條通電導線產(chǎn)生的磁場和勻強磁場在垂直于ac方向的合磁場為零,即
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(1+)I
選項A正確;
B.若O點的磁感應強度平行ab邊,則三條通電導線產(chǎn)生的磁場和勻強磁場在垂直于ab方向的合磁場為零,即
其中Bb=B=kI,解得
Ia=(-1)I
選項B錯誤;
C.若O點的磁感應強度垂直ac邊,則三條通電導線產(chǎn)生的磁場和勻強磁場在平行于ac方向的合磁場為零,即
表達式無解,則O點的磁感應強度的方向不可能垂直ac邊,選項C錯誤;
D.若O點的磁感應強度垂直ab邊,則三條通電導線產(chǎn)生的磁場和勻強磁場在平行于ab方向的合磁場為零,即
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(+1)I
選項D錯誤。
故選A。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m1=1kg的木板靜止在傾角為θ=30°足夠長的、固定的光滑斜面上,木板下端上表而與半徑R=m的固定的光滑圓弧軌道相切圓弧軌道最高點B與圓心O等高.一質(zhì)量m2=2kg、可視為質(zhì)點的小滑塊以v0=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下已知滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)u=,木板每次撞擊圓弧軌道時都會立即停下而不反彈,最終滑未從木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2.求
(1)滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度;
(2)木板的最小長度;
(3)木板與圓弧軌道第二次碰撞時損失的機械能。
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【題目】科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設法讓地球脫離太陽系的故事。地球流浪途中在接近木星時被木星吸引,當?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈kU時刻,點燃木星產(chǎn)生強大氣流推開地球拯救了地球。若逃逸前,地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行,且航天器在地球表面的重力為G1,在木星表面的重力為G2;地球與木星均可視為球體,其半徑分別為R1、R2,則下列說法正確的是( 。
A. 地球逃逸前,發(fā)射的航天器逃出太陽系的最小速度為
B. 木星與地球的第一宇宙速度之比為
C. 地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方
D. 地球與木星的質(zhì)量之比為
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【題目】真空中有一半徑為r0的帶電金屬球,以球心O為坐標原點沿某一半徑方向為正方向建立x軸,x軸上各點的電勢隨x的分布如圖所示,其中x1、x2、x3分別是x軸上A、B、C三點的位置坐標。根據(jù)-x圖象,下列說法正確的是
A. 該金屬球帶負電
B. A點的電場強度大于C點的電場強度
C. B點的電場強度大小為
D. 電量為q的負電荷在B點的電勢能比在C點的電勢能低|q(2-3)|
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【題目】如圖所示,光滑的水平地面上靜止放置一長木板,在長木板上的右端和距右端x1=1.6m的P處各放置一個木塊A和B(兩木塊均可視為質(zhì)點),木塊A的質(zhì)量和長木板的質(zhì)量均為M=1.8kg,木塊B的質(zhì)量為m=0.6kg,P點右側(cè)長木板的上表面光滑;P點左側(cè)(包括P點)粗糙,木塊B與P點左側(cè)長木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2.現(xiàn)有水平向右的恒定拉力F作用在長木板上(圖中未畫出拉力F),使板由靜止開始運動。已知木塊B與長木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
(1)若要求木塊B(與木塊A相碰前)相對長木板靜止,求拉力F應滿足的條件;
(2)若F=2.4N,在木塊A、B相碰時撤去拉力F,同時鎖定長木板使長木板立刻保持靜止,且木塊A、B間的碰撞是彈性碰撞,最終木塊B剛好沒有滑離長木板,求P點左側(cè)長木板的長度。
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【題目】如圖所示,勻強磁場垂直銅環(huán)所在的平面向里,磁感應強度大小為B.導體棒A的一端固定在銅環(huán)的圓心O處,可繞O勻速轉(zhuǎn)動,與半徑分別為r1、r2的銅環(huán)有良好接觸。通過電刷把大小銅環(huán)與兩豎直平行正對金屬板P、Q連接成電路。R1、R2是定值電阻,R1=R0,R2=2R0,質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶正電小球通過絕緣細線掛在P、Q兩板間,細線能承受的最大拉力為2mg,已知導體棒與銅環(huán)電阻不計,P、Q兩板間距為d,重力加速度大小為g,F(xiàn)閉合開關,則( 。
A.當小球向右偏時,導體棒A沿逆時針方向轉(zhuǎn)動
B.當細線與豎直方向夾角為45°時,平行板電容器兩端電壓為
C.當細線與豎直方向夾角為45°時,電路消耗的電功率為
D.當細線恰好斷裂時(此時小球的加速度為零),導體棒A轉(zhuǎn)動的角速度為
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【題目】如圖所示,在豎直直角坐標系內(nèi),軸下方區(qū)域I存在場強大小為E、方向沿y軸正方向的勻強電場,軸上方區(qū)域Ⅱ存在方向沿軸正方向的勻強電場。已知圖中點D的坐標為(),虛線軸。兩固定平行絕緣擋板AB、DC間距為3L,OC在軸上,AB、OC板平面垂直紙面,點B在y軸上。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計重力)從D點由靜止開始向上運動,通過軸后不與AB碰撞,恰好到達B點,已知AB=14L,OC=13L。
(1)求區(qū)域Ⅱ的場強大小以及粒子從D點運動到B點所用的時間;
(2)改變該粒子的初位置,粒子從GD上某點M由靜止開始向上運動,通過軸后第一次與AB相碰前瞬間動能恰好最大。
①求此最大動能以及M點與軸間的距離;
②若粒子與AB、OC碰撞前后均無動能損失(碰后水平方向速度不變,豎直方向速度大小不變,方向相反),求粒子通過y軸時的位置與O點的距離y2。
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【題目】滑雪運動深受人民群眾喜愛。如圖,豎直面內(nèi)有半徑為R的圓弧形滑道AB,一質(zhì)量為m的滑雪愛好者(可視為質(zhì)點)從滑道的A點由靜止開始下滑,到達最低點B時對滑道的壓力大小為mg(g為當?shù)氐闹亓铀俣龋。已知過A點的切線與豎直方向的夾角為30°,滑道各處動摩擦因數(shù)相同,則滑雪好者在沿著AB下滑的過程中( 。
A.重力的功率先增加后減小
B.始終處于失重狀態(tài)
C.克服摩擦力做功為
D.受到的摩擦力大小為
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【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進行驗證動量守恒定律及平臺上A點左側(cè)與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)的實驗在足夠大的水平平臺上的A點放置一個光電門,水平平臺上A點右側(cè)摩擦很小,可忽略不計,左側(cè)為粗糙水平面,當?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g。采用的實驗步驟如下:
A.在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片;
B.用天平分別測出小滑塊a(含擋光片)和小球b的質(zhì)量ma、mb;
C.在a和b間用細線連接,中間夾一被壓縮了的輕短彈簧,靜止放置在平臺上;
D.燒斷細線后,a、b瞬間被彈開,向相反方向運動;
E.記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間△t;
F.滑塊a最終停在C點(圖中未畫出)用刻度尺測出AC之間的距離Sa;
G.小球b從平臺邊緣飛出后,落在水平地面的B點,用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離Sb;
H.改變彈簧壓縮量,進行多次測量。
(1)用螺旋測微器測量擋光片的寬度,如圖乙所示,則擋光片的寬度為___________mm;
(2)該實驗要驗證“動量守恒定律”,則只需驗證兩物體a、b彈開后的動量大小相等,即a的動量大小____________等于b的動量大小____________;(用上述實驗所涉及物理量的字母表示)
(3)改變彈簣壓縮量,多次測量后,該實驗小組得到小滑塊a的Sa與關系圖象如圖丙所示,圖象的斜率為k,則平臺上A點左側(cè)與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)大小為____________。(用上述實驗數(shù)據(jù)字母表示)
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