【题目】如图 1,闭合矩形导线框 abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度 B随时间t变化的规律如图 2所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向,线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流 i与 ad边所受的安培力 F随时间 t变化的图像,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
AB.由B-t图像可知,0~1s时间内,B的方向垂直纸面向外且增大,磁通量向外增大,由楞次定律可知,感应磁场向里,根据安培定则,可知感应电流是顺时针的,为正值;1~2s磁场大小不变,通过线圈的磁通量不变,无感应电流;2~3s,B的方向垂直纸面向外且减小,磁通量向外减小,由楞次定律可知,感应磁场向外,根据安培定则,可知感应电流沿逆时针方向,为负值;3~4s内,B的方向垂直纸面向里且增大,磁通量向里增大,由楞次定律可知,感应磁场向外,根据安培定则,可知感应电流沿逆时针方向,为负值;由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势
感应电流
由B-t图像可知,在每一时间段内是定值,故在各时间段内I是定值,故A正确,B错误;
CD.由左手定则可知,在0~1s内,ad受到的安培力方向为水平向右,是正的,1~2s无感应电流,没有安培力,2~4s时间内,安培力方向为水平向左,是负的;ad边受到的安培力为
F=BIL
因I、L不变,B均匀变化,则安培力F均匀变化,不是定值,故C正确,D错误。
故选AC。
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【题目】如图所示,将一质量为0.2kg的小弹珠(可视为质点)放在点,用弹簧装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB进入水平桌面BC,从C点水平抛出;已知半圆形轨道OA和AB的半径分别为,,BC为一段长为的粗糙水平桌面,小弹珠与桌面间的动摩擦因数为,放在水平地面的矩形垫子DEFG的DE边与BC垂直,C点离垫子的高度为,C点离DE的水平距离为,垫子的长度EF为,,不计空气阻力,求:
(1)若小弹珠恰好不脱离圆弧轨道,在B位置小弹珠对半圆轨道的压力大小
(2)在(1)问的情况下,小弹珠从C点水平抛出后落入垫子时距右边缘FG的距离
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【题目】图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是______。
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是_______。
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
③下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm,sBC=4.65cm、sCD=5.08cm,sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=_____m/s2(结果保留2位有效数字)。
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【题目】如图所示,一列简谐波沿x轴传播,实线为t=0时的波形图,此时P质点向y轴负方向振动;虚线为0.02 s(小于1个周期)时的波形图,则( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波速为3.5 m/s
C.t=0.02 s时,x=8 cm处质点向y轴负方向振动
D.t=0至t=0.08 s,质点P通过的路程为0.04 m
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【题目】如图所示的U形玻璃管,左管开口,右管管口封闭,管中一段水银在右管中封闭了一段气柱,气柱高度为20 cm,左右两管中水银面的高度差为10 cm,左管水银柱的横截面积为1 cm2,右管中水银柱的横截面积为2 cm2。已知环境温度为27,大气压强为75 cmHg,左管足够长,右管中水银柱高度大于5 cm。
(i)若在左管中缓慢倒入水银,使右管中气柱体积减少,求需要倒入水银的体积;
(ii)若给右管中气柱缓慢加热,使左管中水银液面与右管顶端相平,求气柱需要升高的温度。
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【题目】某同学设计了如图甲所示的电路测电源的电动势和内阻。
(1)闭合电键S1,将单刀双掷开关合向a,调节滑动变阻器,测得多组电压和电流的值,在U-I坐标平面内描点作图再将单刀双掷开关合向b,调节滑动变阻器,测得多组电压和电流的值,在U-I坐标平面内描点作图两次作出的图象如图乙所示,则将单刀双掷开关合向a时测出的数据描点作出的图象应是___________(填“A”或“B”)。将电键合向___________(填“a”或“b”)时,测得的电源电动势没有系统误差。
(2)根据两次测得的数据分析可知,根据图线___________(填“A”或“B”)求得的电动势更准确,其电动势的值为E=___________V。
(3)若该同学通过实验测出电流表的内阻为RA=1Ω,则利用图线___________(填“A”或“B”)测得的电源的内阻更准确,由此求得电源的内阻为r=___________Ω。
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【题目】如图所示,不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A、B的质量分别为2m和m,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦.开始时,物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直,然后撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,则在此过程中( )
A. 物体B带负电,受到的电场力大小为mgsinθ
B. 物体B的速度最大时,弹簧的伸长量为
C. 撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为3gsinθ
D. 物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统的机械能的减少量
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【题目】关于伽利略的两个斜面实验,下面说法中正确的是( )
A.伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验
B.伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验
C.伽利略从图(a)中得出:自由落体运动是匀加速直线运动
D.伽利略从图(b)中得出:力不是维持物体运动的原因
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【题目】如图,内壁光滑的绝热气缸竖直放置,内有厚度不计的绝热活塞密封,活塞质量m=10kg。初始时,整个装置静止且处于平衡状态,活塞与底部的距离为l0,温度T0=300K。现用电阻丝(体积不计)为气体加热,同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K。已知大气压强p0=1×105Pa,活塞截面积S=1.0×10-3m2,取g=10m/s2,求:
(i)温度为T时,气体的压强;
(ii)活塞上添加细砂的总质量△m。
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