【题目】如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为l,电阻均可忽略不计。在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体杆ab电阻为r并导轨接触良好。整个装置处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中,现给ab杆一个瞬时冲量,使它获得水平向右的初速度,下列图中,关于ab杆的速度v、通过电阻R中的电流i、电阻R的电功率P、通过MPabM的磁通量随时间变化的规律,可能正确的是
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
试题根据题意判断导体棒受到的安培力的表达式,结合受到变化判断安培力的变化,而ab受到的安培力大小等于其的合力,据此判断ab运动的加速度的变化;根据、判断电流变化;结合电流的变化情况判断电功率的变化;根据判断通过MPabM的磁通量的变化.
根据楞次定律可得ab中的电流为b→a,根据左手定则可知导体棒受到的安培力方向水平向左,与运动方向相反,做减速运动,导体棒受到的安培力,,,故,由于轨道光滑,所以安培力即为导体棒的合力,,受到减小,合力减小,所以加速度减小,故导体棒做加速度减小的减速运动,A错误;电流,由于速度减小,并且减小的越来越慢,所以电流也减小,并且减小的越来越慢,故B正确;电阻R的电功率,因为电流减小,所以电阻R的电功率也在减小,C错误;通过MPabM的磁通量,随着ab棒向右运动,线圈的面积越来越大,所以磁通量越来越大,D错误.
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【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能.
其中没有必要或操作不恰当的步骤是________(填写选项对应的字母).
(2)如图所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为A、B、C、D、E、F,量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为________,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为________.
(3)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是______(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出(2)问中纸带各点对应的速度,分别记为v1至v6, 并作vn2—hn图象,如图所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为________.
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【题目】如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0垂直射入场强为E方向竖直向下的匀强电场中,射出电场的即时速度的方向与初速度方向成30°角.在这过程中,不计粒子重力.求:
(1)该粒子在电场中经历的时间;
(2)粒子在这一过程中电势能增量.
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【题目】质量为 m 的物块 A 和质量为 m 的物块 B 相互接触放在水平面上。若对 A 施加水平推力F,则两物块沿水平方向做加速运动。关于 A 对 B 的作用力,下列说法正确的是( )
A. 若水平面光滑,物块 A 对 B 的作用力大小为 F
B. 若水平面光滑,物块 A 对 B 的作用力大小为 F/2
C. 若物块 A 与地面、B 与地面的动摩擦因数均为 μ,则物块物块 A 对 B 的作用力大小为 F/2
D. 若物块 A 与地面的动摩擦因数为 μ,B 与地面的动摩擦因数为 2μ,则物块物块 A 对 B 的作用力大小为 F/2
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【题目】在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,两平行板水平放置。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器。现有一束带电粒子以速度v0从左端水平射入,不计粒子重力。下列判断正确的是
A. 若粒子带正电且速度,则粒子将沿图中虚线方向通过速度选择器
B. 若粒子带负电且速度,则粒子将偏离虚线方向向上做曲线运动
C. 若粒子带正电且速度,则粒子将偏离虚线方向向上做曲线运动
D. 若粒子带负电且速度,则粒子将偏离虚线方向向上做曲线运动
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【题目】用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态。(sin37o=0.6;cos37o=0.8)
【1】分析小球的带电性质
【2】求小球的带电量
【3】求细线的拉力
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【题目】游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来,如图甲所示,我国把这种情形抽象为如图乙所示的模型:弧形轨道的下端N与竖直圆轨道平滑相接,P为圆轨道的最高点,使小球(0可视为质点)从弧形轨道上端滚下,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。不考虑小球运动所受的摩擦力等阻力。
(1)小球沿弧形轨道运动的过程中,经过某一位置A时动能为,重力势能为,经过另一位置B时动能为,重力势能为,请根据动能定理和重力做功的特点,证明:小球由A运动到B的过程中,总的机械能保持不变,即;
(2)已知圆形轨道的半径为R,将一质量为m1的小球,从弧形轨道距地面高h=2.5R处由静止释放。
a请通过分析、计算,说明小球能否通过圆轨道的最高点P;
b如果在弧形轨道的下端N处静置另一个质量为m2的小球。仍将质量为m1的小球,从弧形轨道距地面高h=2.5R处静止释放,两小球将发生弹性正撞。若要使被碰小球碰后能通过圆轨道的最高点P,那么被碰小球的质量m2需要满足什么条件?请通过分析、计算、说明你的理由。
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【题目】航空母舰上的起飞跑道由水平跑道和倾斜跑道两部分组成,飞机在发动机的推力作用下,子啊水平和倾斜跑道上滑行。我们可以把这种情景简化为如图所示的模型,水平面AB长度x1=2m,斜面BC长度x2=1m,两部分末端的高度差h=0.5m,一个质量m=2kg的物块,在推力F作用下,从A点开始在水平面和斜面上运动,推力大小恒为F=12N,方向沿着水平方向和平行斜面方向。物块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为0.2,。求:
(1)物块在水平面上运动时的加速度大小a;
(2)物块到达水平面末端B点时的速度大小v;
(3)物块到达斜面末端C点时的动能。
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【题目】电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。如图所示为电磁流量计的示意图,匀强磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B;当管中的导电液体流过时,测得管壁上a、b两点间的电压为U,单位时间(1 s)内流过管道横截面的液体体积为流量(m3),已知管道直径为D,则
A. 管中的导电液体流速为
B. 管中的导电液体流速为
C. 管中的导电液体流量为
D. 管中的导电液体流量为
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