【题目】如图所示,相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m,电阻为R.将线框在磁场上方高h处由静止释放,ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等.则在线框全部穿过磁场的过程中( )
A.ab边刚进入磁场时ab两端的电势差为 BL
B.感应电流所做功为mgd
C.感应电流所做功为2mgd
D.线框最小速度为
【答案】C,D
【解析】解:A、将线框在磁场上方高h处由静止释放,ab边刚进入磁场时,有 ,线框的速度 ,ab边产生的感应电动势 ,ab两端的电势差为路端电压 ,A不符合题意;
BC、在线框全部穿过磁场的过程中,线框只受重力和安培力.
又有ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等,则根据动能定理可得:线框进入磁场感应电流所做的负功大小等于线框下降d重力所做的功,
所以,线框进入磁场感应电流所做的负功大小等于mgd;
ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等,其产生的感应电动势也相等,感应电流也相等,所以安培力也相等,即两状态线框的受力完全相同,初速度也相同,所以,线框穿出磁场和进入磁场两过程感应电流所做的功相等,所以,在线框全部穿过磁场的过程中,感应电流所做的功为2mgd,B不符合题意,C符合题意;
D、线框进入磁场感应电流所做的负功大小等于mgd,L<d,即线框在进入磁场过程中一直在减速;完全进入磁场后只受重力,加速下落;穿出磁场时,又减速下落;
因为ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等,线框穿出磁场和进入磁场两过程感应电流所做的功相等,所以,线框速度最小时为线框刚刚完全进入磁场时,
由动能定理可得: ,所以, ,D符合题意.
故答案为:CD.
线圈进入磁场的过程中转化为线圈的动能和内能,再结合,闭合电路欧姆定律以及安培力的公式综合分析即可。
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【题目】一位自行车爱好者在一次野外训练中,先利用地图计算出A、B两地的直线距离为10km,实际中他从A地道B地所用时间为30min,车上的里程表示的里程数值增加了15km,当他经过某路标P时,车内速率计指示的示数为40km/h,那么,可以确定的是
A. 当研究自行车通过某个弯道的技术动作时,可把该车看作质点
B. 在整个过程中赛车手的路程是10km
C. 在整个过程中赛车手的平均速度大小是40km/h
D. 经过路标时P时的瞬时速率是40km/h
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【题目】某同学在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是通过细绳用一个弹簧秤拉橡皮条.
(1)本实验采用的科学方法是________
A.理想实验法 B.等效替代 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)某次实验中,拉OC细绳的弹簧秤指针位置如图1所示,其读数为________N;图2中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是__________
(3)实验过程中发现其中一个弹簧秤坏了,为完成实验,该同学另找来一根弹簧进行代替,但必须先测量其劲度系数,测得实验数据如下表:
用作图法处理可求得该弹簧的劲度系数k=_______N/m.(结果保留两位有效数字)
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【题目】如图,正方形导线框abcd的边长为L=10cm,线框平面位于竖直平面内,上下两边处于水平状态.当它从某高处落下时通过一匀强磁场,磁场方向垂直于线框平面,线框的ab边刚进入磁场时,由于安培力的作用使得线框恰能匀速运动.已知磁场的宽度h=4L,线框刚进入磁场时的速度v0=2.5m/s.那么若以向下为力的正方向,则线框通过磁场区域过程中所受安培力的图象可能是以下四图中的( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈,绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端.图中的电压表和电流表均为理想交流电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻.下列说法正确的是( )
A.在图甲的t=0.01s时刻,矩形线圈平面与磁场方向平行
B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36 sin50πt(V)
C.Rt处温度升高时,电压表V1示数与V2示数的比值变大
D.Rt处温度升高时,电压表V2示数与电流表A2示数的乘积可能变大、也可能变小,而电压表V1示数与电流表A1示数的乘积一定变大
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【题目】(1)图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是______.
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是______.
A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40g
B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(2)如图2是研究匀变速直线运动实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22 cm、sBC=4.65 cm、sCD=5.08 cm、sDE=5.49 cm、sEF=5.91 cm、sFG=6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则打点计时器打C点时小车的速度为 vC=________m/s,小车的加速度a=________m/s2.(结果均保留2位有效数字)
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【题目】关于近代物理学的结论中,下面叙述中正确的是( )
A.结合能越小表示原子核中的核子结合的越牢固
B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C.一个氘核( H)与一个氚核( H)聚变生成一个氦核( He)的同时,放出一个中子
D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量也减小
E.质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3 , 质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m1+2m2﹣m3)c2
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【题目】如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度地飘入电势差为U的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片M上.下列说法正确的是( )
A.粒子进入磁场时的速率
B.粒子在磁场中运动的时间
C.粒子在磁场中运动的轨道半径
D.若容器A中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置
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【题目】如图所示,汽车以速度通过一弧形的拱桥顶端,且汽车对桥面有压力.关于汽车受力的说法中正确的是( )
A.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用
B.汽车的向心力是它所受的重力与压力的合力
C.汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力
D.汽车的向心力是它所受的重力、支持力与摩擦力的合力
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