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【题目】如图所示,在竖直面内有一半径为L的圆形光滑金属导轨CPD,处于磁感应强度大小为B、方向与导轨平面(纸面)垂直向里的匀强磁场中,圆心为O,直径CD水平,半径OP竖直OD间用导线连接。一质量分布均匀的金属棒OA,长为L,电阻为R,质量为m,能绕水平轴O在竖直平面内自由转动,棒与导轨和轴O始终接触良好,一切摩擦及其他电阻均不计,重力加速度大小为g。若棒从CO处由静止释放,第一次到达OP处时的角速度为ω,则下列判断正确的是

A. 棒能摆到OD

B. OCPO的过程中,通过棒横截面的电荷量为

C. 棒第一次到达OP处时,棒中通过的电流为

D. 棒最终会停下,产生的总焦耳热为mgL

【答案】D

【解析】

AD、棒沿着导轨摆动切割磁感线而产生动生电动势,导轨与棒组成的回路通电,根据楞次定律可知棒要受到安培阻力,安培力做负功使得机械能变成电能,最终变为通过电阻的焦耳热,则棒第一次不能到达等高的OD处;最终棒通过多个往复的摆动而停在OP处,由能量守恒可知;故A错误,D正确.

B、从OCPO的过程中,流过回路的电荷量由,故;故B错误.

C、棒第一次到达OP处时角速度为,转动产生的平均电动势为,则电流为;故C错误.

故选D.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1 kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达B点时,恰好沿B点的切线方向进入固定在地面上的竖直圆弧轨道,圆弧轨道的半径为R=05 m,B点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s 2 sin 53=08,cos 53=06求:

1A、B两点的高度差h;

2若小物块恰好经过圆弧轨道最高点D,则小物块在竖直圆弧轨道内克服摩擦力做的功W。

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【题目】如图所示传送带与水平面的夹角,皮带在电动机的带动下,始终保持一定的速度运行。现把一质量为的小物块,从皮带的底端A点以初速度滑上传送带,滑块在传送带上运动的图象如图所示规定向上为正,下列判断正确的有  

A. 传送带以的速度顺时针转动

B. 沿传送带向下运动的过程中小物块机械能先增加后减少

C. 小物块在时刻又回到A

D. 小物块上升过程中与传送带摩擦产生的热量为108J

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【题目】两竖直放置的平行金属板PQ接入如图所示电路中,在两板间用长为L绝缘轻绳悬挂一带电小球可视为质点,闭合开关,待电路稳定后小球静止时,轻绳与竖直方向夹角为,下列判断正确的是  

A. 剪断轻绳后小球将作类平抛运动

B. 保持P板不动,将Q板缓慢向右移动一小段距离,夹角随之减小

C. 保持P板不动,将Q板缓慢向上移动一小段距离,夹角随之增大

D. 断开开关,小球会一直保持静止

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【题目】如图所示,虚线圆所围的区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场和另一未知匀强电场(未画),一电子从A点沿直径AO方向以速度v射入该区域。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子所受的重力。

1若电子做直线运动,求匀强电场的电场强度E的大小和方向;

2若撤掉电场,其它条件不变,电子束经过磁场区域后其运动方向与原入射方向的夹角为θ,求圆形磁场区域的半径r和电子在磁场中运动的时间t

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【题目】2019年1月3日,中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆,中国载人登月工程前进了一大步。假设将来某宇航员登月后,在月球表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球一瞬时冲量Ⅰ时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆轨道半径为r,月球的半径为R,则月球的第一宇宙速度为

A. B. C. D.

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【题目】明代出版的(天工开物)一书中记载:其湖池不流水,或以牛力转盘,或聚数人踏转。并附有牛力齿轮翻车的图画如图所示,翻车通过齿轮传动,将湖水翻入农田。已知AB齿轮啮合且齿轮之间不打滑,BC齿轮同轴,若ABC三齿轮半径的大小关系为rA>rB>rC,则

A. 齿轮AB的角速度大小相等

B. 齿轮A的角速度比齿轮C的角速度小

C. 齿轮BC的角速度大小相等

D. 齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度小

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【题目】中国高铁逐渐成为中国名片,建造高铁时离不开门式起重机——龙门吊。为方便研究,将龙门吊的结构简化为右下图,由水平横梁和竖直平面内的四个支腿组成,两支腿间夹角为α,支腿下端装有轻质轮子。龙门吊总质量为M,通过电机可以将质量为m的重物吊起。重力加速度为g。若龙门吊始终静止,则下列说法不正确的是(

A. 同一条轨道上的两个支腿对横梁的作用力方向竖直向上

B. 若不挂重物时,每个轮子对轨道的压力为

C. 将重物加速向上吊起的过程,则四个轮子对轨道总压力大于(M+mg

D. 用电机将重物匀加速吊起的过程,则电机的输出功率恒定。

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【题目】如图所示,正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,MN分别为ABAD边的中点,一带正电的粒子(不计重力)以某一速度从M点平行于AD边垂直磁场方向射入,并恰好从A点射出。现仅将磁场的磁感应强度大小变为原来的,下列判断正确的是

A. 粒子将从D点射出磁场

B. 粒子在磁场中运动的时间将变为原来的2

C. 磁场的磁感应强度变化前后,粒子在磁场中运动过程的动量变化大小之比为1

D. 若其他条件不变,继续减小磁场的磁感应强度,粒子可能从C点射出

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