【题目】如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场,当AC刚进入磁场时,线框的速度为v,方向与磁场边界成45°,若线框的总电阻为R,则
A. 线框穿进磁场过程中,框中电流的方向为ABCD
B. AC刚进入磁场时线框中感应电流为
C. AC刚进入磁场时线框所受安培力为
D. 此时CD两端电压为
【答案】AC
【解析】
A项:线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向外,则感应电流的方向为ABCD方向,故A正确;
B项:AC刚进入磁场时CD边切割磁感线,AD边不切割磁感线,所以产生的感应电动势:,则线框中感应电流为:,故B错误;
C项:AC刚进入磁场时线框的cd边产生的安培力与v的方向相反,ad边受到的安培力的方向垂直于AD向下,它们的大小都是:,由几何关系可以看出,AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直,所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合,即:,故C正确;
D项:当AC刚进入磁场时,CD两端电压:,故D错误。
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【题目】质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入竖直平面内方向如图所示的正交匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒只在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是( )
A. 该微粒一定带负电
B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C. 该磁场的磁感应强度大小为
D. 该电场的场强为Bvcos θ
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【题目】如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S=0.01m2,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体.A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动,且不漏气.A的质量不计,B的质量为M,并与一劲度系数为k=5×103N/m的较长的弹簧相连.已知大气压p0=1×105Pa,平衡时两活塞之间的距离l0=0.6m,现用力压A,使之缓慢向下移动一段距离后保持平衡.此时用于压A的力F=500N.求活塞A下移的距离.
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【题目】在游乐场中,父子两人各自乘坐的碰碰车沿同一直线相向而行,在碰前瞬间双方都关闭了动力,此时父亲的速度大小为v,儿子的速度大小为2v。两车瞬间碰撞后儿子沿反方向滑行,父亲运动的方向不变且经过时间t停止运动。已知父亲和车的总质量为3m,儿子和车的总质量为m,两车与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,求:
(1)碰后瞬间父亲的速度大小和此后父亲能滑行的最大距离;
(2)碰撞过程父亲坐的车对儿子坐的车的冲量大小。
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【题目】如图所示,电容器C1 = 1μF, C2 = 2μF , R1 = 2Ω,R2 = 1Ω,电源电动势e = 6V,内阻r = 1Ω,试问:
(1)当电键K断开时,A、B哪点电势高?电势差为多少?
(2)当电键K闭合后,电容器C1和电容器C2的电量分别变化多少?
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【题目】某同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度。将直尺竖直固定在铁架台的横杆上,光电门固定在刻度尺的下端,接通光电门电源,让一物体从光电门正上方适当位置由静止释放,物体下落并穿过光电门。
(1)实验中该同学多次改变物体下落的初始位置,记录每次物体通过光电门的挡光时间及下落的高度h,作出图像如图乙所示,并得到了该图像的斜率k,他还需要测量____________(写出需要测量的物理量及符号),即可得到当地的重力加速度的表达式g=____________。
(2)现提供三个质量、直径均相同的木圆柱体、铁圆柱体、铝圆柱体,为减小实验误差应选用____________圆柱体。
(3)若该同学己经知道当地的重力加速度为g0,他用该装置验证机械能守恒定律,在误差允许的范围内满足____________(用直接测量的物理量的符号和g0表示)即可验证机械能守恒。
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【题目】如图所示,在坐标系的第一象限存在一垂直纸面向外的矩形有界匀强磁场,磁场的长为a,宽为,磁感应强度的大小为B。在第三象限存在与y轴成30°角的匀强电场。现有一带电荷量为q、质量为m的带正电的粒子由静止从电场的P点经电场加速后从O点进入磁场(不计粒子的重力)。求:
(1)若粒子经磁场偏转后打到x轴上的(0,a)上,则粒子在磁场中运动的时间为多长;
(2)欲使粒子恰好不能从上边界射出磁场,UPO的值;
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【题目】如图所示,在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U,A、B两板的中央留有小孔O1、O2,在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E,电场范围足够大,感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子,第二次从小孔Ol处由静止释放一个α粒子,关于这两个粒子的运动,下列判断正确的是
A. 质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1:2
B. 质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等
C. 质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1:2
D. 质子和α粒子打到感光板上的位置相同
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【题目】如图,等边三角形OPQ区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。用粗细均匀的导线绕制的等边三角形导线框abc位于纸面内,其bc边与磁场边界PQ平行,d、e分别为ab、ac的中点。导线框沿垂直于bc的方向向上匀速穿过磁场区域,依次经过图中I、Ⅱ、Ⅲ位置。已知三角形OPQ的边长是三角形abc的倍,I位置时a点与O点重合,Ⅱ位置时d点、e点分别在OP、OQ上,Ⅲ位置时d点、e点在PQ上。则
A. 经过Ⅱ位置和Ⅲ位置时,线框中的感应电流方向相同
B. 经过Ⅱ位置和Ⅲ位置时,线框中的感应电流大小相等
C. 经过Ⅱ位置和Ⅲ位置时,线框上de两点间的电压之比为2:1
D. 从Ⅰ位置到Ⅱ位置和从Ⅱ位置到Ⅲ位置的两个过程中,穿过线框横截面的电荷量之比为2:1
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