【题目】如图,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环.将圆环从a点无初速释放,圆环在直导线所处的竖直平面内运动,经过最低点b和最右侧c后返回,下列说法正确的是( )
A. 从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针
B. 运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反
C. 圆环从b到c的时间大于从c到b的时间
D. 圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量
【答案】AD
【解析】A:由安培定则知,直导线上方磁场方向垂直纸面向外,圆环从a到b的过程中磁通量增加,由楞次定律和安培定则可得,线圈中感应电流方向是顺时针;圆环从b到c的过程中磁通量减小,由楞次定律和安培定则可得,线圈中感应电流方向是逆时针。故A项正确。
B:圆环从a到b的运动过程中,将环分解为若干个小的电流元,上半环的左右对称部分所受合力向下,下半环左右对称部分所受合力向上;下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强,则整个环所受安培力的方向向上。故B项错误。
C:圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率(一部分机械能转化为电能),则圆环从b到c的时间小于从c到b的时间。故C项错误。
D:圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率,则圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c圆环所受安培力大于从c到b圆环所受安培力,圆环从b到c的过程克服安培力做的功大于圆环从c到b的过程克服安培力做的功,圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量。故D项正确。
综上,答案为AD。
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【题目】如图所示,间距为L=1m的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ=37°,底端用电阻为R=0.8Ω的导体MN相连接,导轨电阻忽略不计.磁感应强度为B=1T的匀强磁场与导轨平面垂直,磁场区域上下边界距离为d=0.85m,下边界aa′和导轨底端相距为3d.一根质量为m=1kg、电阻为r=0.2Ω的导体棒放在导轨底端,与导轨垂直且接触良好,并以初速度v0 = 10m/s沿斜面向上运动,到达磁场上边界bb′时,恰好速度为零.已知导轨与棒之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)导体棒通过磁场过程中产生的焦耳热;
(2)导体棒从进入磁场到达上边界所用的时间和回路中产生的感应电流的有效值;
(3)微观上导体中的电子克服因碰撞产生的阻力做功,宏观上表现为产生焦耳热.试从微观角度推导:当棒运动到磁场中某一位置时(感应电流为I),其电阻的发热功率为P热 =I2r(推导过程用字母表示)
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【题目】如图所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则有
A. 小球对斜劈的压力保持不变
B. 轻绳对小球的拉力先减小后增大
C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小
D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合后,平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,则( )
A. 带电液滴M一定带正电
B. R4的滑片向上端移动时,电流表示数减小,电压表示数增大
C. 若仅将电容器下极板稍微向上平移,带电液滴M将向上极板运动
D. 若将开关S断开,带电液滴M将向下极板运动
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【题目】如图甲所示,轻杆一端与质量为1kg、可视为质点的小球相连,另一端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动,现使小球在竖直平面内做圆周运动,经最高点开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示,A、B、C三点分别是图线与纵轴、横轴的交点、图线上第一周期内的最低点,该三点的纵坐标分别是1、0、﹣5。g取10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.轻杆的长度为0.6m
B.小球经最高点时,杆对它的作用力方向竖直向上
C.B点对应时刻小球的速度为3m/s
D.曲线AB段与坐标轴所围图形的面积为0.5m
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【题目】如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某的角度的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,AB两点间的距离L=10m.已知斜面倾角,物块与斜面之间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2.
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.
(2)拉力F与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
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【题目】如图所示,长为3l的不可伸长的轻绳,穿过一长为l的竖直轻质细管,两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B,开始时B先放在细管正下方的水平地面上.手握细管轻轻摇动一段时间后,B对地面的压力恰好为零,A在水平面内做匀速圆周运动.已知重力加速度为g,不计一切阻力.
(1)求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ;
(2)求摇动细管过程中手所做的功;
(3)轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡,当B在某一位置平衡时,管内一触发装置使绳断开,求A做平抛运动的最大水平距离.
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【题目】某学习小组欲描绘小灯泡的伏安特性曲线,现提供下列器材:
A.电压表V(量程6 V,内阻约6 kΩ)
B.电流表A(量程0.6 A,内阻约10 Ω)
C.电阻箱R1(0~999.9 Ω)
D.定值电阻R2=200 Ω
E.定值电阻R3=100 Ω
F.滑动变阻器R4(0~10 Ω)
G.滑动变阻器R5(0~100 Ω)
H.规格为“6 V,6 W”的待测灯泡
I.电源E(电动势约12 V,内阻较小)
J.开关、导线若干
(1)某同学根据实验原理,将电流表的量程由0.6 A扩大至1.0 A,首先采用了如图1所示的电路测量电流表内阻.闭合开关S1,反复调节电阻箱阻值,当R1=19.0 Ω时,发现闭合和打开开关S2时电流表指针指示值相同,则电流表的内阻RA=________Ω.若忽略偶然误差,从理论上分析,实验测得的电流表内阻值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.
(2)图2是测量灯泡电流随电压变化的实物电路,请你用笔画线代替导线完成电路连接___________ (要求在闭合开关前,滑动变阻器滑动头置于最左端).
(3)实验中,滑动变阻器应选择________(选填“R4”或“R5”).
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【题目】如图所示,在第一象限内,存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外。在y轴上的A点放置一放射源,可以不断地沿xOy平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量+q的同种粒子,这些粒子打到x轴上的P点。知OA=OP=L。则
A. 粒子速度的最小值为
B. 粒子速度的最小值为
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 粒子在磁场中运动的最长时间为
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