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3.关于通电导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是(  )
A.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
B.安培力的方向可以不垂直于通电直导线的电流方向
C.通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用
D.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关

分析 本题考查了产生条件、大小与方向,当电流方向与磁场平行时不受安培力,根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直.引用公式F=BIL时,注意要求磁场与电流垂直,若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解,因此垂直时安培力最大,最大为F=BIL.

解答 解:A、B、根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,故A正确,B错误;
C、通电直导线与磁场平行时,不受安培力,故C错误;
D、磁场与电流不垂直时,安培力的大小为F=BILsinθ,则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关,故D错误;
故选:A

点评 解决本题的关键是知道当导线的方向与磁场的方向平行,所受安培力为0,最小.当导线的方向与磁场方向垂直时,安培力最大,为F=BIL

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1.如图所示,两根足够长的水平平行金属导轨相距为L,固定在水平桌面上,导轨右端连接电动势为E(内阻不计)的电池及电阻R,长度略大于L的金属棒垂直于导轨放置,若在整个空间加上方竖直向下的匀强电磁场,闭合开关后金属棒由静止开始滑动一段时间后可达到匀速状态.且不同大小的磁感应强度,达到匀速状态的速度不同,设运动时金属棒与导轨间的摩擦力恒为f,不考虑金属棒中电流的磁场及金属棒的电阻,下列说法正确的是(  )
A.磁感应强度B=$\frac{2fR}{LE}$使,金属棒达到匀速状态的速度具有最大值
B.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时,其克服摩擦力的功率$\frac{{E}^{2}}{4R}$
C.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时,通过的电流为$\frac{E}{2R}$
D.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时,其两端电压为$\frac{E}{3}$

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14.如图所示,A、B叠放着,A用绳系在固定的墙上,用力F拉着B右移,用F′、FAB和FBA分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,则(  )
A.F做正功,FAB做负功,FBA做正功,F′不做功
B.F和FBA做正功,FAB和F’做负功
C.F做正功,其他力都不做功
D.F对B做正功,FAB对B做负功,FBA和F’对A都不做功

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11.在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,开关闭合后,灯泡L能正常发光,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是(  )
A.灯泡L将变暗B.电容器C的带电量将减小
C.电流表读数变大D.电源的总功率变大

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18.如图所示,初速度大小不计的质子经U=5000V的加速电压加速后,在距a、b两极板等距离处垂直于电场方向进入平行板间的匀强电场,若a、b两板间距离d=1.0cm,板长L=5.0cm,那么,要使质子能从平行板间飞出,a,b两个极板上所加电压不能超过多大?质子的重力忽略不计.

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8.质量为m的某同学需要借助悬挂在高处的绳索飞跃到鸿沟对面的平台上,他抓住绳子由静止开始摆动,此时绳与竖直方向的夹角为α,绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H,绳长为(l<H),不考虑空气阻力和绳的质量,将该同学视为质点,下列说法正确的是(  )
A.该同学摆到最低点时处于失重状态
B.该同学摆到最低点时的速度是$\sqrt{2gH(1-cosα)}$
C.该同学摆到最低点时受绳子的拉力大小为(3-2cosα)mg
D.该同学摆到最低点的过程中,所受重力的功率一直增大

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15.如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距d=5cm,板长L=30cm,接在电流电源上,一个带电液滴以υ0=1.0m/s的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将上板向上提起5cm,液滴刚好从金属板末端边缘飞出,求:
(1)将上板向上提起后,液滴运动的加速度大小;
(2)液滴从射入电场开始计时,匀速运动到P点所用时间(g取10m/s2

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12.如图甲所示,单匝矩形闭合导线框abcd处于匀强磁场中,线框电阻为R,ab、ad的边长分别为L1、L2;磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示.
(1)求0~2t0时间内,回路中电流I1的大小和方向.
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13.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置,其核心部分是两个“D”型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频交流电源相连,则带电粒子获得的最大动能与下列哪些因素有关(  )
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