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【题目】如图所示,光滑的金属轨道分为水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心,N为轨道交点。两轨道之间宽度为0.5m,匀强磁场方向竖直向上,大小为0.5T。质量为0.05kg的金属细杆置于轨道上的M点。当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时,其可以沿轨道由静止开始向右运动。已知MN=OP=1.0m,金属杆始终垂直轨道,OP沿水平方向,则

A. 金属细杆在水平段运动的加速度大小为5m/s2

B. 金属细杆运动至P点时的向心加速度大小为10 m/s2

C. 金属细杆运动至P点时的速度大小为5m/s

D. 金属细杆运动至P点时对每条轨道的作用力大小为0.75 N

【答案】D

【解析】A、根据牛顿第二定律得金属细杆开始运动时的加速度大小为;故A错误.B、金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为.故B错误.C、设金属细杆运动到P点时的速度大小为v.从MP过程,由动能定理得:则得;故C错误.D、在P点,设每一条轨道对细杆的作用力大小为N,由牛顿第二定律得:2N-BIL=ma代入数据解得由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为N′=N=0.75N.故D正确.故选D.

练习册系列答案
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【题目】将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小。这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为Mm,各接触面间的动摩擦因数均为μ,砝码与纸板左端的距离和砝码与桌面右端的距离均为d,现用水平向右的恒力F拉动纸板,如图所示,则下列说法正确的是

A. 要使纸板相对砝码运动,F一定大于2μ(M+m)g

B. 纸板相对砝码运动时,纸板所受摩擦力的大小为μ(M+m)g

C. 若砝码与纸板分离时的速度不大于,砝码不会从桌面上掉下

D. F=2μ(M+2m)g时,砝码恰好到达桌面边缘

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【题目】如图所示,弹性介质中的abc…k为相邻间隔都相等的质点,a点先开始向上作简谐运动,振幅为3cm,周期为0.2s,在波的传播方向上,后一质点比前一质点迟0.05s开始振动,a开始振动0.6s后,x轴上距a2.4m的某质点第一次开始振动,那么这列波的传播速度和0.6s内质点k通过的路程分别为(

A. 4m/s,6cm

B. 4m/s, 12cm

C. 4m/s48cm

D. 12m/s, 6cm

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【题目】如图所示,空间存在着方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于纸面向内、磁感应强度大小为B的匀强磁场,带电量为+q、质量为r的小球Q静置在光滑绝缘的水平高台边缘,另一质量为m、不带电的绝缘小球P以水平初速度v0Q运动, ,小球PQ正碰过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移,已知匀强电场的电场强度,水平台面距地面高度,重力加速度为g不计空气阻力.

(1)PQ两球首次发生弹性碰撞后小球Q的速度大小,

(2)PQ两球首次发生弹性碰撞后,经过多少时间小球P落体?落地点与平台边缘间的水平距离多大?

(3)若撤去匀强电场,并将小球Q重新放在平台边缘、小球P仍以水平初速度Q运动,小球Q的运动轨迹如图所示,已知Q球在最高点和最低点所受合力的大小相等.求小球Q在运动过程中的最大速度和第一次下降的最大距离H.

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【题目】如图所示,一根长导线弯成如图abcd的形状,在导线框中通以图示直流电,在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P,环与导线框处于同一竖直平面内,当电流I增大时,下列说法中正确的是(  )

A. 金属环P中产生顺时针方向的电流

B. 橡皮筋的长度不变

C. 橡皮筋的长度增大

D. 橡皮筋的长度减小

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【题目】如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车.在缓冲车的底板上,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQMN.缓冲车的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为nab边长为L.假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,而缓冲车厢继续向前移动距离L后速度为零。已知缓冲车厢与障碍物和线圈的ab边均没有接触,不计一切摩擦阻力。在这个缓冲过程中,下列说法正确的是( )

A. 线圈中的感应电流沿逆时针方向(俯视),最大感应电流为

B. 线圈对电磁铁的作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲

C. 此过程中,线圈abcd产生的焦耳热为

D. 此过程中,通过线圈中导线横截面的电荷量为

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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右图所示,则下列相关说法中正确的是(

A. 该束带电粒子带正电

B. 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于

C. 速度选择器的P1极板带负电

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】我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠。观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则(  )

A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量

B. 甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反

C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量

D. 甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功

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【题目】如图所示,相距均为 d 的的三条水平虚线 L1 L2L2 L3 之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为 B。一个边长也是 d 的正方形导线框,从 L1 上方一定高处由静止开始自由下落,当 ab 边刚越过 L1 进入磁场时,恰好以速度 v1 做匀速直线运动;当 ab 边在越过 L2 运动到 L3之前的某个时刻,线框又开始以速度 v2 做匀速直线运动,在线框从进入磁场到速度变为 v2 的过程中,设线框的动能变化量大小为Ek,重力对线框做功大小为 W1,安培力对线框做功大小为 W2,过程中产生的电能大小为 E0,下列说法中正确的是(

A. 在导线框下落过程中,由于重力做正功,所以有 v2v1

B. 在导线框通过磁场的整个过程中,线框中的平均感应电流为 0

C. ab 边进入磁场到速度变为 v2 的过程中,线框中的电流方向没有发生变化

D. ab 边进入磁场到速度变为 v2 的过程中,线框动能的变化量大小为 EkW2W1E0

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