【题目】两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一根上端固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.若弹簧弹力为F时,金属棒获得最大速度 ,则
D.最终电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
【答案】AC
【解析】
试题分析:金属棒刚释放时,弹簧处于原长,弹力为零,又因此时速度为零,没有感应电流,金属棒不受安培力作用,金属棒只受到重力作用,根据牛顿第二定律得知:棒的加速度应等于重力加速度g,故A正确;金属棒向下运动时,由右手定则可知,在金属棒上电流方向向右,流过电阻R的电流方向为b→a,故B错误;金属棒向下运动的过程中,受到重力、弹簧的弹力和安培力三个力作用,当三力平衡时,速度最大,即当弹簧弹力F、安培力F安之和等于金属棒的重力mg时,金属棒下落速度最大,即有 F +F安=mg,而,解得
,故C正确.当金属棒下落到最底端时,重力势能转化为弹性势能和焦耳热,所以电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少,故D错误.故选AC.
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【题目】如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头,在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大
B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小
C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大
D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小
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【题目】一质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平外力的作用.力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则下列说法中正确的是( )
A. 物体在0~t0和t0~ 2t0水平外力做功之比是1∶10
B. 物体在0~t0和t0~ 2t0水平外力做功之比是1∶8
C. 外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1∶8
D. 外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1∶6
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【题目】如图所示为氢原子能级示意图的一部分,下列说法中错误的是
A. 从n=4能级跃迁到n=3能级时电子的轨道半径减小,电势能减小,动能增大
B. 处于n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子能使逸出功为10.2eV的金属发生光电效应
C. 一个处于n=4能级的氢原子跃迁时最多辐射出3种频率的光子
D. 带有13.9eV能量的电子撞击处于基态能级的氢原子不能使其跃迁到n=2能级
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【题目】某同学设想驾驶一辆“陆地——太空”两用汽车(如图),沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力,已知地球的半径R=6400km。下列说法正确的是( )
A. 汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大
B. 当汽车速度增加到7.9km/s,将离开地面绕地球做圆周运动
C. 此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D. 在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
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【题目】一个匝数为n=200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B=0.8T、初始位置如图所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为ω=5rad/s,已知ab边,ad边
,线圈的总电阻是R=100Ω.求:
(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值;
(2)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量;
(3)线圈转动1分钟内外力所做的功.
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【题目】如图甲所示,一绝缘轻绳将矩形线框静止悬吊在空中,线框正下方有一直导线,且与线框在同一竖直平面内,直导线与线框下边平行。规定电流的方向水平向左为正,当直导线中的电流i随时间t变化的关系如图乙所示时,关于轻绳上的拉力和线框受到的重力的关系,下列说法正确的是( )
A. 在0~t 0内,轻绳的拉力一直等于线框受到的重力
B. 在0~t 0内,轻绳的拉力一直大于线框受到的重力
C. 在t 0 ~t 1内,轻绳的拉力一直大于线框受到的重力
D. 在t 0 ~t 1内,轻绳的拉力一直等于线框受到的重力
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【题目】电子束熔炼是指高真空下,将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种熔炼方法。如图所示,阴极灯丝被加热后产生初速为0的电子,在3×104V加速电压的作用下,以极高的速度向阳极运动;穿过阳极后,在金属电极A1、A2间1×103V电压形成的聚焦电场作用下,轰击到物料上,其动能全部转换为热能,使物料不断熔炼。已知某电子在熔炼炉中的轨迹如图中虚线OPO'所示,P是轨迹上的一点,聚焦电场过P点的一条电场线如图,则
A. 电极A1的电势高于电极A2的电势
B. 电子在P点时速度方向与聚焦电场强度方向夹角大于90°
C. 聚焦电场只改变电子速度的方向,不改变电子速度的大小
D. 电子轰击到物料上时的动能大于3×104eV
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【题目】用如图甲所示实验装置验证、
组成的系统机械能守恒。
从高处由静止开始下落,
上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。已知
=50g、
=150g,则(g取10m/
,结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度=______________m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量=______________J,系统势能的减少量
=______________J,由此得出的结论是__________________;
(3)若某同学作出的图像如图丙所示,则当地的实际重力加速度g=_________m/
。
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