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【题目】如图所示,足够长的光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,将ab棒在导轨上无初速度释放,当ab棒下滑到稳定状态时,速度为v,电阻R上消耗的功率为P。导轨和导体棒电阻不计。下列判断正确的是

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A. 导体棒的a端比b端电势低

B. ab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动

C. 若磁感应强度增大为原来的2倍,其他条件不变,则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的

D. 若换成一根质量为原来2倍的导体棒,其他条件不变,则导体棒下滑到稳定状态时R的功率将变为原来的4

【答案】BD

【解析】试题分析:导体棒ab下滑过程中,由右手定则判断感应电流I在导体棒ab中从ba,电源内部电流由低电势到高电势,则a端比b端电势高,故A错误;导体棒ab开始下滑时速度增大,感应电动势增大,感应电流增大,安培力增大,如果导轨足够长,当F=BIL=mgsinθ时达到最大速度,之后做匀速直线运动,速度不再增大,安培力不变,因此ab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动,故B正确;稳定时,有,得稳定时的速度,即最大速度为,可知磁感应强度增大为原来的2倍,其他条件不变,则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的,故C错误;稳定时,电阻R上消耗的功率,则知换成一根质量为原来2倍的导体棒,其他条件不变,则导体棒下滑到稳定状态时R的功率将变为原来的4倍.故D正确.故选BD

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,AB两小球质量均为mA球位于半径为R的竖直光滑圆轨道内侧,B球穿过固定的光滑竖直长杆,杆和圆轨道在同一竖直平面内,杆的延长线过轨道圆心O.两球用轻质铰链与长为L(L2R)的轻杆连接,连接两球的轻杆能随小球自由移动,MNP三点分别为圆轨道上最低点、圆心的等高点和最高点,重力加速度为g.

(1) A球施加一个始终沿圆轨道切向的推力,使其缓慢从M点移至N点,求A球在N点受到的推力大小F

(2) M点给A球一个水平向左的初速度,A球沿圆轨道运动到最高点P时速度大小为v,求A球在M点时的初速度大小v0

(3) (2)的情况下,若A球运动至M点时,B球的加速度大小为a,求此时圆轨道对A球的作用力大小FA.

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【题目】如图所示,在矩形区域abcd内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场矩形区域的边长ab=Lad=3L一粒子源处在ad边中点O,在t=0时刻粒子源垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与Od的夹角分布在0180°范围内已知在bc边能接受到的最早到达的粒子时间为t=t0,粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,求

1粒子在磁场中的运动周期T

2粒子的比荷;

3粒子在磁场中运动的最长时间。

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【题目】如图所示,两平行带电金属板水平放置,板间距为d。若在两板中间O点放一质量为m的带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过O点垂直纸面的轴顺时针旋转60°再由O点从静止释放一同样的微粒,该微粒恰好能从上极板边缘射出,取重力加速度为g,下列说法正确的是

A. 极板长为

B. 粒子在电场中运动的时间为

C. 粒子在电场中运动的过程,其重力势能减小mgd

D. 粒子在电场中运动的过程,其电势能增加

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【题目】矩形区域III中分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁场方向如图所示。区域I宽度区域II宽度一质量为m=lx10-10kg,电荷量为q=2xl0-6C的带正电的粒子以速度v=2xl03m/sP点沿纸面垂直磁场边界射入磁场,穿过区域I后从MN上的S点射入区域II,粒子在S点的速度方向与MN的夹角为θ=30°,最终垂直磁场右边界从Q点(图中未画出)射出区域II,不计粒子重力。求:

(1)区域I中磁感应强度的大小:

(2)粒子在区域II中运动的时间。

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【题目】测定直流电动机的效率实验中,用如图所示的实物图测定一个额定电压U=6 V、额定功率为3 W的直流电动机的机械效率。

1请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图(电动机用表示) ____________

2实验中保持电动机两端电压U恒为6 V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5 m,所测物理量及测量结果如下表所示:

3在第5次实验中,电动机的输出功率是______;可估算出电动机线圈的电阻为______ Ω

4从前4次的实验数据可以得出:UI________(“>”“<”“=”)

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【题目】如图,水平桌面上固定有一半径为R的光滑金属细圆环,环面水平,圆环总电阻为r;空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒AC置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。一拉力作用于棒中点使其以恒定加速度a从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是

A.棒运动过程中产生的感应电流在棒中由A流向C

B.棒通过整个圆环所用的时间为

C.棒经过环心时流过棒的电流为

D.棒经过环心时所受安培力的大小为

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【题目】速度相同的一束粒子不计重力经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是

A该束带电粒子带正电

B速度选择器的P1极板带负电

C能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于

D若粒子在磁场中运动半径越大,则该粒子的比荷越小

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【题目】现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件进行测试,实验中可供选择的仪器为:

A.电压表V1(03V,内阻30kΩ

B.电流表A1(00.6A,内阻约

C.电流表A2(0030mA,内阻约20Ω

D.滑动变阻器R1(100Ω1A)

E.滑动变阻器R2(10Ω5A)

F.电池(3V,内阻不计)

G.开关、导线若干

测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:

(1)实验中电流表应选择:_________;滑动变阻器应选择:___________(填字母序号)

(2)请在方框(a)中画出实验电路图_________

(3)根据表中数据,判断元件R0可能是由________材料制成的;

(4)请根据表中数据在(b)图中作出I-U图线_________

(5)把元件接入如图(c)所示的电路中,电源为所提供的器材中的F,闭合开关后,电流表读数为20.0mA,则此时定值电阻R的电功率_____________W(保留两位有效数字)

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