【题目】边长为L、电阻为R的正方形导线框位于光滑水平面内,线框的右侧区域I内存在宽度为L的有界匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于水平面。线框在功率恒为P的外力作用下,ab边恰好向右匀速穿过磁场。ab边进入区域II后,立即受到与速度成正比的阻力作用,即Ff=kv,k为恒量。求:
(1)ab边在区域I内运动的速度v0;
(2)分析说明线框cd边在磁场中的运动情况;
(3)若cd边在穿过磁场的过程中,线框克服阻力做功为W,求线框中产生的焦耳热。
【答案】(1)v0=;(2)见解析;(3)Q= W
【解析】
(1)电动势
E0=BLv0
电流强度
I0=
安培力
FA=BI0L=
ab边在磁场内匀速运动时,平衡
F=FA=
拉力功率
P=Fv0=
解出
v0=
(2)cd边在磁场中,线框受力如图增加阻力后,合力向左,选向左为正方向,根据牛顿第二定律
FA+Ff -F=ma
求出加速度大小
a=+-
因v与a反方向,应减速运动,加速度随之也减小,故cd边在磁场内的过程中,线框做加速度减小的减速运动(最后可能匀速)
(3)线框速度为v时
FA=BIL=
因B、L、R均为恒量,故安培力与速度v成正比,而Ff也与速度v成正比,故两者的变化规律相同,必有
==
线框克服安培力做功
WA=W
线框中的焦耳热
Q=WA=W
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【题目】如图所示是一个示波管工作原理图,电子经电压U1=4.5×103V加速后以速度v0垂直等间距的进入电压U2=180V,间距为d=1.0cm,板长=5.0cm的平行金属板组成的偏转电场,离开电场后打在距离偏转电场s=10.0cm的屏幕上的P点,(e=1.6×10-19C,m=9.0×10-31kg)求:
(1)射出偏转电场时速度的偏角tanθ=?
(2)打在屏幕上的侧移位移OP=?
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【题目】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是: ( )
A. 电子一定从A向B运动
B. 若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷
C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB
D. B点电势可能高于A点电势
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【题目】下列说法正确的是( )
A.牛顿等物理学家建立的经典力学体系不但适用于宏观、低速研究领域,也能研究微观、高速运动的物体
B.牛顿通过研究发现物体受到的外力总是迫使其改变运动状态,而不是维持其运动状态
C.由牛顿第二定律得到,这说明物体的质量跟所受外力成正比,跟物体的加速度成反比
D.作用力与反作用力的性质可以不同
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【题目】某同学利用图(a)装置验证玻意耳定律:粗细相同的玻璃管A和B下端用橡皮管相连,管内装有水银,A管上端封闭,内有封闭气体,B管上端开口。上、下移动B管时,需保持_______________不变,气体体积V可以根据A管上的刻度读出,利用刻度尺测出B管液面与A管液面的高度差h.测得一系列数据后,以h为纵坐标,得到如图(b)所示的函数图像,则图像的横坐标为_________________;图线与h轴交点的物理含义是__________。
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【题目】如图所示,“嫦娥三号”从环月圆轨道I上的P点实施变轨进入椭圆轨道II ,再由近月点Q开始进行动力下降,最后于2013年12月14日成功落月.下列说法正确的是( )
A.沿轨道II运行的周期大于沿轨道I运行的周期
B.沿轨道I运行至P点时,需制动减速才能进入轨道II
C.沿轨道II运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度
D.沿轨道II运行时,由P点到Q点的过程中万有引力对其做负功
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【题目】如图所示a,b两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离r的变化关系,两曲线交点的横坐标为r0则以下说法正确的是( )
A.当r等于r0时,分子势能一定为零
B.当r大于r0时,分子力随r增大而一直增大
C.当r大于r0时,分子势能随r增大而逐渐增大
D.当r小于r0时,分子势能随r减小而逐渐减小
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【题目】如图电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,电容器的电容为C.闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量为ΔU,电流表示数的变化量为ΔI,则下列说法错误的是
A.变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变
B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电阻R0两端电压减小,减小量为ΔU
D.电容器的带电量增大,增加量为CΔU
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【题目】用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量(请将你的答案相应的字母或文字)填写在空格内:
(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线;
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置;
(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件________,使指针对准电阻的________(填“0刻线”或“∞刻线”);
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按____________的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(5)将红、黑笔表分别与待测电路两端相接触,若电表的读数如图乙所示,则该电阻的阻值读数应为________Ω。
(6)测量完毕后,要将选择开关旋转到________位置。
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