【题目】如图所示,水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场,磁感应强度为B.矩形导线框ab边长为l1,bc边长为l2,导线框的质量为m,电阻为R.磁场方向垂直于线框平面向里,磁场高度H>l2.线框从某高处由静止落下,当线框的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向向下、大小为;当线框的cd边刚离开磁场时,线框的加速度方向向上、大小为.在运动过程中,线框平面位于竖直平面内,上、下两边总平行于PQ.空气阻力不计,重力加速度为g.求:
(1)线框的cd边刚进入磁场时,通过线框导线中的电流;
(2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小;
(3)线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量.
【答案】(1)I1=;(2)v1=;(3)q=。
【解析】
(1)设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为I1,根据牛顿第二定律有:
解得:I1=
(2)设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v1,线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v2,线框的cd边刚离磁场时线框导线中的电流为I2,牛顿第二定律有:
解得:I2=
由闭合电路欧姆定律
I2=
解得:v2=
由匀变速直线运动速度与位移的关系式
得v1=
代入解得:v1=
(3)设线框abcd穿出磁场的过程中所用时间为,平均电动势为E,通过导线的平均电流为I,通过导线某一横截面的电荷量为q,由法拉第电磁感应定律
E==
由闭合电路欧姆定律
I=
则电量为:
q=I=
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【题目】A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为r的卫星,C为绕地球沿椭圆轨道运动的卫星,长轴为a,P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同且都为T,则下列说正确的是( )
A.物体A的向心加速度小于卫星B的向心加速度
B.若已知引力常量G,则地球的质量为
C.卫星B经过P点时的加速度等于卫星C经过P点时的加速度
D.若已知引力常量G,则可求出地球表面附近的重力加速度
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【题目】位于磁场中的甲、乙两个矩形金属线框可绕各自的轴转动,两根导线将两个线框按如图方式连接。现用外力使甲线框顺时针方向转动。某时刻甲、乙线框恰处于如图所示的位置。设此时乙线框的ab边受到的安培力为F,则( )
A.F向上,乙线框表示电动机的原理
B.F向上,乙线框表示发电机的原理
C.F向下,乙线框表示电动机的原理
D.F向下,乙线框表示发电机的原理
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【题目】如图,等离子体以平行两极板向右的速度v=100m/s进入两极板之间,平行极板间有磁感应强度大小为0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,两极板间的距离为10cm,两极板间等离子体的电阻r=1Ω。小波同学在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电路中B点,沿边缘放一个圆环形电极接电路中A点后完成“旋转的液体”实验。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,上半部分为S极, R0=2.0Ω,闭合开关后,当液体稳定旋转时电压表(视为理想电压表)的示数恒为2.0V,则
A.玻璃皿中的电流方向由中心流向边缘
B.由上往下看,液体做逆时针旋转
C.通过R0的电流为1.5A
D.闭合开关后,R0的热功率为2W
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【题目】关于光现象及其应用,下列说法正确的有( )
A.一束单色光由空气射入玻璃,这束光的速度变慢,波长变短,频率变小
B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的反射形成的色散现象
C.海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气折射率比下层空气折射率大
D.医院给病人做肠镜、胃镜、喉镜等检查时都要用到内窥镜,内窥镜应用到了光的全反射
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【题目】如图所示,一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上,经三棱镜折射后会聚于光屏M上的一点N,这两束单色光分别用a、b表示。下列说法中正确的是( )
A.a为红光,在玻璃中的传播速度小于b光
B.a为蓝光,在玻璃中的传播速度小于b光
C.b为红光,全反射的临界角大于a光
D.b为红光,b光在玻璃中的偏折角大于a光
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【题目】如图所示,横截面为三角形、两种材料拼接而成的斜面体,BD界面平行于底边CE,两侧面与水平面间夹角分别为α和β,且a<β。已知小物体P从A点由静止沿左侧面加速下滑至B点,又匀速到C点,所用时间为t1、合外力对P做功为W1、摩擦力的冲量为I1、支持力的冲量为I2;若该小物体从A点沿右侧面下滑,所用时间为t2、合外力对P做功为W2、摩擦力对P的冲量为I3、支持力对P的冲量为I4,则下列判定正确的是( )
A.t1>t2B.I1>I3C.I2>I4D.W1>W2
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【题目】三个质量相同的质点a、b、c带有等量的正电荷,它们从静止开始,同时从相同的高度落下,下落过程中a、b、c分别进入如图所示的匀强电场、匀强磁场和真空区域中。设它们都将落到同一水平地面上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.落地时a的动能最大B.落地时b、c的动量相等
C.b的落地时间最短D.c的落地时间最长
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【题目】如图所示,两个不同闭合电路中两个不同电源的U -I图象,则下列说法正确的是( )
A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1>E2,内阻r1<r2
D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大
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