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【题目】如图甲所示,一光滑的平行金属导轨ABCD竖直放置,AB、CD相距L,在A、C之间接一个阻值为R的电阻;在两导轨间的abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、高度为5h的有界匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也为L的导体棒放在磁场下边界ab(ab边重合).现用一个竖直向上的力F拉导体棒,使它由静止开始向上运动,导体棒刚要离开磁场时恰好做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨电阻不计.F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,下列说法正确的是

A. 导体棒离开磁场时速度大小为

B. 离开磁场时导体棒两端电压为

C. 导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为

D. 导体棒经过磁场的过程中,电阻R产生焦耳热为

【答案】BD

【解析】A、设导体棒离开磁场时速度大小为v.此时导体棒受到的安培力大小为: ,由平衡条件得结合图像知 ,A错误.
B、离开磁场时, : ,导体棒两端电压为: ,所以B选项是正确的.
C、导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为: ,C错误.
D、导体棒经过磁场的过程中,设回路产生的总焦耳热为Q.根据功能关系可得:

而电阻R上分担的热量为

解得: ,所以D选项是正确的.

故选BD

解析根据安培力与速度的关系式和平衡条件结合求导体棒离开磁场时的速度大小.根据 求通过电阻R的电荷量.根据欧姆定律求离开磁场时导体棒两端电压.根据功能关系求出电阻R产生的焦耳热.

练习册系列答案
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【题目】在地面上有一破损的玻璃圆锥,其截面如图所示,经测量发现母线长AB=AC=R,CAB=75°,A恰好为圆心,弧CPB为以A为圆心的圆弧,某人将一单色光源放在BA延长线上的O点,其入射光线OD与母线AC的夹角为45°,该光线在弧面上的P点离开玻璃圆锥,其出射光线的方向与母线AB平行,已知玻璃对光的折射率为n=sin75°=sin15°=。求:

i)从P点射出的光线与入射光线OP的夹角;

ii)该光束在从P点穿出前在玻璃圆锥中传播的时间和在空气中由OP传播的时间之比。

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(1)某次实验用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为________ mm

(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有________(多选)

A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些

B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的

C. 为了使摆的周期大一些、以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度

D. 拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5度,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt即为单摆周期T

E. 拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5度,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期

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【题目】如图所示,在平面内轴与MN边界之间有沿轴负方向的匀强电场,轴左侧和MN边界右侧的空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小相等的匀强磁场,MN边界与轴平行且间距保持不变.t=0时刻,一质量为m、电荷量为-q的粒子以速度v0从坐标原点O沿轴负方向射入磁场,每次经过磁场的时间均为t0,粒子重力不计。

求:(1)求磁感应强度的大小B

(2)t5t0时粒子回到原点O,求电场区域的宽度d和此时的电场强度E0

(3)若带电粒子能够回到原点O,则电场强度E的大小应满足什么条件?

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【题目】如图所示,质量均为m的小球AB用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球AB处于静止状态,若外力F在竖直面内旋转仍然使两小球处于静止状态,且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小可能为(  )

A. mg B. mg C. mg D. mg

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【题目】如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为12,两端共接有三只相同的小灯泡L1L2L3(电阻恒定不变),变压器的原线圈接有输出电压U恒定的交流电源.下列说法正确的是(

A. L1L2

B. L1L2L3三只亮度相同

C. L2被导线短路,则L1变得更亮

D. L1发生断路,则L2L3亮度不变

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【题目】为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道(可视为光滑)的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用钢球将弹簧压缩至最短后由静止释放,钢球将沿轨道飞出桌面。已知重力加速度g

(1)实验时需要测定的物理量有________填序号

A.钢球质量m

B. 弹簧的原长

C.弹簧压缩最短时长度L

D.水平桌面离地面的高度h

E.钢球抛出点到落地点的水平位移x

(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是_______用测定的物理量字母表示.

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【题目】如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上,质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中A点以v0=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,CD两点间的水平距离L=1.2m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5g=10m/s2.求:

1)小物块经过圆弧轨道上B点的速度vB的大小;

2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小;

3)弹簧的弹性势能的最大值Epm

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【题目】如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环R沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,环面始终保持水平,铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3,位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离,则(  )

A. a1<a2=g B. a3<a1<g

C. a1=a3<a2 D. a3<a1<a2

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