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【题目】如图a所示为一线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流的u-t图像,假设将此电压加在图b所示的回旋加速器上给氘核加速,已知氘核的质量为3.3×10-27kg,下列说法正确的是(  )

A.该交流电电压的有效值为2000kV

B.t=0.5×10-7s时,穿过线圈的磁通量最大

C.氘核在回旋加速器中运动的周期为1.0×10-7s

D.加在回旋加速器上的匀强磁场的磁感应强度大小约为1.3T

【答案】BCD

【解析】

A.由图可知该交流电电压的最大值是2000kV,有效值为

选项A错误;

Bt=0.5×10-7s时,线圈在中性面位置,穿过线圈的磁通量最大,选项B正确;

C.氘核在回旋加速器中运动的周期与交流电电压的周期T相同为1.0×10-7s,选项C正确;

D.氘核在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有

氘核运动的周期为

式中q=1.6×10-19Cm=3.3×10-27kg

欲使氘核能不断加速,必须满足

T=T

解得

选项D正确。

故选BCD

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,xOy平面为水平面,有一固定U型轨道的AC边与y轴重合,AH边与x轴重合,轨道CDAH平行,间距为L,现有一与轨道平面垂直向里的磁场,磁感应强度B的大小随空间位置x的变化规律为(式中B0k为已知常量)在t=0时,处有一电阻为R、长为L的金属棒MN,在外力F作用下沿x正方向匀速运动,速度大小为v,轨道电阻忽略不计,U型轨道的AH边和CD边比较长。

(1)t=0时刻,流过金属棒的电流大小和方向;

(2)金属棒运动过程中外力F随时间变化关系;

(3)t=0时刻到时刻流过金属棒的电荷量。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用如图所示装置验证机械能守恒定律。

(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含夹子)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还需要使用的一组器材是____________

A.直流电源、天平(含砝码)

B.直流电源、刻度尺

C.交流电源、天平(含砝码)

D.交流电源、刻度尺

(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点ABCDE,测得CDE三个点到起始点O的距离分别为hChDhE。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,则从打下O点到打下D点的过程中,重物的重力势能减少量为___________,动能增加量为____________。(用上述测量量和已知量的符号表示)

(3)对于上述实验,有的同学提出研究的运动过程的起点必须选择在O点,你同意这种看法吗?如果同意请你说明理由;如果不同意,请你给出当起点不在O点时,实验中验证机械能守恒的方法__________

(4)机械能包括动能、重力势能和弹性势能,为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律,实验小组设计了如图所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上,另一端与轻弹簧相连,轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物,在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器,两个传感器再通过数据采集器和电脑相连(图未画出)。实验过程中保持铁架台固定,弹簧始终在弹性限度内,重物只在竖直方向上下运动,没有转动。他们首先用天平测得重物的质量为m,然后:

①用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能Ek

②选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点,用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离,继而得到重物的重力势能Ep

③将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离,与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量,结合力传感器测得的弹力大小F,通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E

分析上述三种能量之和E随时间的变化情况,如果在误差允许的范围内,E随时间保持不变,则可认为重物(包括地球)和弹簧组成的系统机械能守恒。

已知实验得到的F-t图像如图所示,则如图所示的图像中可能正确的是_______

A. B.

C. D.

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【题目】如图甲所示为法拉第发明的圆盘发电机,图乙是其原理示意图,其中的铜质圆盘安装在水平的铜轴上,铜质圆盘的圆心与铜轴重合,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片CD分别与圆盘的转动轴和边缘良好接触,用导线将两块铜片与电阻R连接起来形成闭合回路,在圆盘绕铜轴匀速转动时,通过电阻R的电流是恒定的。为讨论问题方便,将磁场简化为水平向右磁感应强度为B的匀强磁场;将圆盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕铜轴匀速转动、长度为圆盘半径的导体棒,其等效电阻为r。除了Rr以外,其他部分电阻不计。已知圆盘半径为a,当其以角速度ω匀速转动时,产生的感应电动势

(1)圆盘转动方向如图乙所示,求通过电阻R 的电流大小,并说明其流向;

(2)若各接触点及转轴的摩擦均可忽略不计,圆盘匀速转动一圈,外力需要做多少功;

(3)圆盘匀速转动时,圆盘简化的导体棒的内部电子因棒转动而在匀强磁场中受沿棒方向的洛仑兹力的分力,其大小f随电子与圆心距离x变化的图像如图丙所示,试从电动势的定义式论证圆盘匀速转动产生的感应电动势

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【题目】如图所示,在圆轨道上运行的国际空间站里,一宇航员A静止(相对空间舱)“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”B上,下列说法正确的是(  )

A.宇航员A处于平衡状态

B.宇航员A所受地球引力与他在地面上所受重力相等

C.宇航员A与“地面”B之间无弹力作用

D.若空间站外有一天线突然断裂,天线不会掉落,还会与空间站一起做圆周运动

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【题目】嫦娥一号探月卫星沿地月转移轨道到达月球,在距月球表面200kmP点进行第一次刹车制动后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,如图所示.之后,卫星在P点经过几次刹车制动,最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动.用T1T2T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期,用a1a2a3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度,则下面说法正确的是(  )

A. a1a2a3 B. T1T2T3 C. T1T2T3 D. a1a2a3

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【题目】空间某一静电场的电势φx轴上分布如图所示,x轴上两点BC点电场强度在x方向上的分量分别是EBxEcx,下列说法中正确的有

A.BC两点的电场强度大小EBxEcx

B.EBx的方向沿x轴正方向

C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大

D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功

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【题目】若多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是110100.用10挡测量某电阻Rx时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度过小,为了较准确地进行测量,则应:

(1)将选择开关置于_______

(2)将红、黑表笔短接进行_________

(3)将待测电阻Rx接在________________进行测量.若按照以上①②③步骤正确操作后,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是________Ω

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【题目】某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1R2的阻值,实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,定值电阻R2,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),电阻箱R0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干

1)先测电阻R1的阻值(R1只有几欧姆),请将操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r1和对应的电流表示数I,将S2切换到b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数r2,则电阻R1的表达式为R1=_______

2)该同学已经测得电阻R1,继续测电源电动势E,该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图中所示的图线,则电源电动势E=_____V

3)若实际电流表A的内阻不可忽略,则R2的测量值_____真实值(填大于”“等于小于)。

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