【题目】如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度3v匀速进入同一匀强磁场.求:
(1)第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比;
(2)第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比;
(3)第二次进入与第一次进入整个过程线圈中产生热量之比.
【答案】(1)3:1(2)9:1(3)3:1
【解析】(1)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,
线框中感应电动势,E1=BLv
此时线框中的感应电流为,
同理,线圈以速度3v匀速进入磁场时,
线框中的感应电流为
所以第二次与第一次线圈中电流之比为3∶1
(2)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,
由于线圈做匀速运动,所以此时外力也最大,且外力大小等于安培力大小,
此时外力 的功率为
同理,线圈以速度3v匀速进入磁场时,外力的功率为
所以第二次与第一次外力做功的功率之比为9∶1
(3)线圈以速度v匀速进入磁场,线框中的感应电流为
设AD边长为l,则线框经过时间完全进入磁场,此后线框中不再有感应电流.
所以第一次线框中产生的热量为
同理,线圈以速度3v匀速进入磁场时,线框中产生的热量为
所以第二次与第一次线圈中产生热量之比为3∶1
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【题目】用如图所示的装置测滑块与木板间的动摩擦因数。同种材料的薄木板A、B、C,表面粗糙程度相同,将较长的木板B放置于水平地面上,左端固定在竖直墙的O点,木板A倾斜固定在木板B上,顶端靠墙,用一段圆弧状木板C将A、B平滑连接。将滑块P从木板A的顶端由静止释放,P最终停在木板B上某点Q(图中未画出)处;改变木板A在木板B上的位置,木板A与水平面的倾角改变,重复实验。
(1)要测定滑块P与木板间的动摩擦因数,每次实验只需要测量的两个物理量是 __________(填序号)。
A.滑块P的质量m
B.木板A与水平面的倾角θ
C.木板A的顶端与O点的竖直高度h
D.Q点与O点间的距离x
(2)计算滑块P与木板间的动摩擦因数的公式μ=__________,用(1)问中所选的物理量表示。
(3)由于木板C是圆弧状,将产生系统误差,会使所测得的动摩擦因数比实际值__________(填“偏大”或“偏小”)。
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【题目】如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,( )
A. 此时A带正电,B带负电
B. 此时A电势低,B电势高
C. 移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
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【题目】光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是
A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
E. 在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄
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【题目】如图所示,示波器是一种常见的电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况.电子经电压U1加速后进入偏转电场.下列关于所加竖直偏转电压U2、水平偏转电压U3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是( )
A. 如果只在U2上加上图甲所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图a所示y轴上的一段亮线
B. 如果只在U3上加上图乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图b所示x轴上的一段亮线
C. 如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图c所示
D. 如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图d所示
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【题目】在某次发射科学实验卫星“双星”中,放置了一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e.金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动.测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则下列说法正确的是( )
A. 电流方向沿x轴正方向,正电荷受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高
B. 电流方向沿x轴正方向,电子受力方向指向前侧面,因此后侧面电势较高
C. 磁感应强度的大小为
D. 磁感应强度的大小为
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【题目】如图所示,有一个磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的足够大的匀强磁场,在磁场中的O点有一个粒子源,能在纸面内向各个方向连续不断地均匀发射速率为v、比荷为k的带正电粒子,PQ是垂直纸面放置、厚度不计的挡板,挡板的P端与O点的连线与挡板垂直.带电粒子的重力以及粒子间的相互作用力忽略不计.
(1)为了使带电粒子不打在挡板上,粒子源到挡板的距离d应满足什么条件?
(2)若粒子源到挡板的距离,且己知沿某一方向射出的粒子恰好经过挡板的P点后最终又打在挡板上,求这个粒子从O点射出时的速度方向;
(3)若粒子源到挡板的距离,粒子打到挡板左、右表面上的长度之比是多少?
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【题目】如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直。则( )
A. A点的场强大小为
B. B点的场强大小为
C. D点的场强大小不可能为0
D. A、C两点的场强相同
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【题目】某同学要把电压表改装成可直接测量压力的仪表,设计的电路如图(a)所示。实验器材如下:待改装电压表(量程0 ~ 3 V,可视为理想电压表),定值电阻R0,压敏电阻Rx,电源(4 V,内阻不计),开关S,导线。选用的压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律如图(b)。
(1)实验中随着压力F的增大,电压表的示数__________。(填“变大”“不变”或“变小”)
(2)为使改装后仪表的量程为0 ~ 160 N,且压力160 N对应电压表3 V刻度,则定值电阻阻值R0 __________Ω,压力0 N对应电压表__________V刻度。
(3)他发现这样改装后的仪表压力刻度分布不均匀,想进一步把(2)中的压力刻度改成均匀分布,应选用另一压敏电阻,其阻值Rx与压力F变化关系式为__________。
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