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如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨ABCD。导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为μ。现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流强度与时间成正比,即Ikt,其中k为恒量。若金属棒与导轨始终垂直,则在下列图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确的是(  )


解析:当金属棒所受摩擦力FfμBILμBLkt<mg时,棒沿导轨向下加速;当金属棒所受摩擦力FfμBILμBLkt>mg时,棒沿导轨向下减速;在棒停止运动之前,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为FfμBLkt;在棒停止运动之后,所受摩擦力为静摩擦力,大小为Ffmg,故C正确。

答案:C


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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的(  )

A. 周期相同

B. 线速度的大小相等

C. 角速度的大小相等

D. 向心加速度的大小相等

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如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg,带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2)。求:

(1)23 s内小物块的位移大小;

(2)23 s内静电力对小物块所做的功。

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某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r。除待测干电池外,实验室可供选择的主要器材有:

A. 电流表G:测量范围0~10 mA,内电阻未知;

B. 电流表A:测量范围0~0.5 A,内电阻很小;

C. 电阻箱R0:电阻变化范围0~999.9 Ω,最小精度0.1 Ω;

D. 滑动变阻器R:电阻变化范围0~20 Ω;

E. 开关一个、导线若干。

(1)实验中,首先需将电流表G改装成电压表。该同学采用图1所示的电路测定电流表G的内阻,其主要实验步骤如下,请完成步骤中的填空:

图1

①将R0调到某一设定值,滑动变阻器R的滑动触头移到________(选填“左端”“右端”或“任意”)位置,然后闭合开关;

②多次改变R0的大小,反复调节滑动变阻器的滑动触头位置,发现当R0=5.0 Ω时,电流表G的示数为10.0 mA,电流表A的示数为0.210 A,则电流表G的内电阻为________Ω;

③拆开电路,采用电阻箱R0与电流表G串联的方式,将电流表G改装成量程为2 V的电压表V,则R0的值应调为________Ω。

(2)用改装成的电压表V和电流表A,采用图2的电路测量电源的电动势和内电阻。根据电压表V的示数U与电流表A的示数I,经描点、连线得到UI图象如图3所示。根据图象可求得该干电池的电动势E=________V;内电阻r=________Ω。(保留三位有效数字)

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如图所示,一个带负电的物体由粗糙绝缘的斜面顶端由静止下滑到底端时速度为v,若加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,则带电体滑到底端时速度将(  )

A. 大于v                         B. 小于v

C. 等于v                                D. 无法确定

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第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向外的匀强磁场B1,磁场的下边界与x轴重合。一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴负方向成60°角的方向从N点射入,经P点进入第四象限内沿直线运动,一段时间后,微粒经过y轴上的M点并沿与y轴负方向成60°角的方向飞出。第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B2E的大小为0.5×103 V/m,B2的大小为0.5 T;M点的坐标为(0,-10 cm),N点的坐标为(0,30 cm),不计微粒重力。

(1)求匀强磁场B1的大小和微粒的运动速度v

(2)B1磁场区域的最小面积为多少?

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一长直导线与闭合金属线框放在同一桌面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示。在0~时间内,直导线中电流向上如图中所示。则在0~T时间内,下列表述正确的是(  )

A. 穿过线框的磁通量始终变小

B. 线框中始终产生顺时针方向的感应电流

C. 线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势

D. 线框所受安培力的合力始终向左

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如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,输出交流电的电动势图象如图乙所示,经原、副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电,如图丙所示,副线圈电路中灯泡额定功率为22 W。现闭合开关,灯泡正常发光。则(  )

A. t=0.01 s时刻穿过线框回路的磁通量为零

B. 交流发电机的转速为50 r/s

C. 变压器原线圈中电流表示数为1 A

D.灯泡的额定电压为220 V

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某有线制导导弹发射时,在导弹发射基地,大地与导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤(像放风筝一样),它双向传输信号,能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成,其剖面如图所示,其中纤芯材料的折射率n1=2,包层折射率n2,光纤长度为3×103m。(已知当光从折射率为n1的介质射入折射为n2的介质时,入射角θ1、折射角θ2间满足关系:n1sinθ1n2sinθ2)

(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去;

(2)若导弹飞行过程中,将有关参数转变为光信号,利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹,求信号往返需要的最长时间。

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