【题目】如图所示,空间中存在一个范围足够大的垂直纸面向里的磁场,磁感应强度沿y轴方向大小相同,沿x轴方向按Bx=kx的规律变化,式中k为已知常数且大于零。矩形线圈ABCD面积为S,BC边长度为L,线圈总电阻为R,线圈在恒力F的作用下从图示位置由静止开始向x轴正方向运动,下列说法正确的是( )
A.线圈运动过程中始终有感应电流且方向一直沿 ABCD
B.若加速距离足够长,线圈最终将做匀速直线运动
C.通过回路中C点的电量与线圈位移的比值为
D.线圈回路消耗的电功率与运动速度的关系为
【答案】AB
【解析】
A.线框沿x轴正方向运动,磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场向外,故感应电流是逆时针方向,即ABCD方向,故A正确;
B.某个时刻,设线框面积S,速度为v,取一段极短时间△t,磁通量增加量为
根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为
E==kvS
故随着速度的增加,安培力增加,当安培力与恒力F平衡时,做匀速直线运动,故B正确;
C.某个时刻,设线框面积S,速度为v,取一段极短时间△t,根据推论公式
q=
通过回路中C点的电量
q=
其中线圈位移
则通过回路中C点的电量与线圈位移的比值为,故C错误;
D.某个时刻,设线框面积S,速度为v,取一段极短时间△t,感应电动势为
E==kvS
故感应电流为
I==
再根据
P=I2R
解得
P=
故D错误。
故选AB。
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【题目】如图所示的直角坐标系中,第一象限中有一匀强电场,场强方向与轴的夹角为。在第四象限存在宽度为,沿轴负方向足够长的匀强磁场。磁感应强度为,方向垂直纸面向里。现有不计重力的带电粒子(电荷量为,质量为)以速度从点射入磁场(与轴的夹角为)。若带电粒子通过磁场后恰好从点射入电场,并从上距离点为的点(图中未标出)离开电场。下列分析正确的是( )
A.带电粒子进入磁场时的速度大小为
B.带电粒子从点到点(图中未标出)运动的总时间为
C.该匀强电场的场强大小为
D.带电粒子离开电场时的动能为
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【题目】如图所示,一面积为S的n匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合回路,金属线圈的电阻也为R,导线的电阻不计。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度随时间均匀增加且变化率为k的磁场。电阻两端并联一对水平放置的平行金属板,金属板长为L、极板间距为,极板间电场均匀分布。现有一粒子以大小为的初速度从下极板左边缘飞入板间,粒子恰好从上极板右边缘水平飞出,粒子重力不计,求:
(1)粒子的带电性质及与水平极板间的夹角θ;
(2)若保持大小不变但改变的方向,使得带电粒子恰能沿极板中央轴线水平飞出,则需要把磁感应强度的变化率调整为原来的多少倍。
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【题目】某实验小组利用频闪照相的方法在暗室中用“滴水法”测重力加速度的大小,当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时,看到一串仿佛固定不动的水滴悬在空中。已知水滴下落的时间间隔为。
(1)若频闪间隔,刚好离开水龙头的水滴记为第1滴,测得此时第3滴和第4滴的间距为,则当地的重力加速度为______(结果保留三位有效数字)。
(2)若将频闪间隔调整到,则水滴在视觉上的运动情况为_____(填“向上运动”“静止”或“向下运动”)。
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【题目】如图所示,质量为2kg的木板M放置在足够大光滑水平面上,其右端固定一轻质刚性竖直挡板,能承受的最大压力为4N,质量为1kg的可视为质点物块m恰好与竖直挡板接触,已知M、m间动摩擦因数=0.5,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始两物体均静止,某时刻开始M受水平向左力F作用,F与M位移关系为F=3+0.5x,重力加速度g=10m/s2,关于M、m的运动,下列表述正确的是( )
A.m的最大加速度为5m/s2
B.m获得的最大速度无法求解
C.当F刚作用时,竖直挡板对m就有弹力作用
D.当M运动位移为24m过程中,F所做的功为216J
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【题目】如图甲所示足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ组成的平面与水平面成37°放置,导轨宽度L=1m,一匀强磁场垂直导轨平面向下,导轨上端M与P之间连接阻值R=0.3Ω的电阻,质量为m=0.4kg、电阻r=0.1Ω的金属棒ab始终紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图像中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计。g=10m/s2,忽略ab棒在运动过程中对原磁场的影响,求:
(1)ab棒运动过程中的最大速度;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)金属棒ab在开始运动的2.0s内,通过电阻R的电荷量;
(4)金属棒ab在开始运动的2.0s内,电阻R产生的焦耳热。
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【题目】甲、乙两车在同一条平直公路上同向运动,它们的速度v随时间t变化的关系如图所示,已知在时刻两车并排,下列说法正确的是( )
A.在时刻,甲、乙两车再次并排行驶
B.在时刻,甲、乙两车的运动方向相反
C.在时间内,甲、乙两车间的距离逐渐减小
D.在时间内的某时刻,甲、乙两车的加速度相等
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【题目】如图所示,两根绝缘轻绳将两个大小和材料均相同的带正电小球(可视为质点)系于同一点,A球靠在绝缘墙壁上,B球保持静止状态。两球所带电荷量分别为qA=2q和qB=4q。现将B球与A球接触后再次释放,稳定后两球均静止,下列说法中正确的是( )
A. B球的电荷量不变
B. 轻绳对B球的拉力变大
C. A、B两球间库仑力减小
D. A、B两球间距离与原来两球间距离的比值为
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【题目】为了测某电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
电阻箱R,定值电阻Rn,两个电流表A1、A2,电键S1,单刀双掷开关S2,待测电源,导线若干。实验小组成员设计如图甲所示的电路图。
(1)闭合电键S1,断开单刀双掷开关S2,调节电阻箱的阻值为R1,读出电流表A2的示数I0;将单刀双掷开关S2合向1,调节电阻箱的阻值,使电流表A2的示数仍为I0,此时电阻箱阻值为R2,则电流表A1的阻值RA1=_____。
(2)将单刀双掷开关S2合向2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I,实验小组成员打算用图象分析I与R的关系,以电阻箱电阻R为横轴,为了使图象是直线,则纵轴y应取_____。
A.I B.I2 C.1/I D.1/I2
(3)若测得电流表A1的内阻为1Ω,定值电阻R0=2Ω,根据(2)选取的y轴,作出y﹣R图象如图乙所示,则电源的电动势E=_____V,内阻r=_____Ω。
(4)按照本实验方案测出的电源内阻值_____。(选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”)
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