【题目】如图,固定的水平长直细导线中通有电流I,矩形线框处在竖直平面内紧靠导线但不接触,线框从图示实线位置由静止释放,在下落到虚线位置的过程中,下列说法正确的有( )
A.穿过线框的磁通量保持不变
B.线框中感应电流方向保持不变
C.线框所受安掊力的方向发生变化
D.线框的机械能不断减小
【答案】B,D
【解析】解:A、由图示可知,线框下落过程中,穿过线框的磁通量先减小、然后再增大,故A错误;
B、由右手定则可知,在导线上方磁感应强度向外,在导线下方,磁感应强度向里,开始磁场方向向外,磁通量减少,由楞次定律可得,感应电流沿逆时针方向,后来原磁场方向向里,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,故B正确;
C、在整个过程中,线框一直下落,为阻碍线框的下落,由楞次定律可知,线框受到的安培力一直向上,线框所受安培力方向不变,故C错误;
D、在线框进入或离开磁场过程中,线框中产生感应电流,机械能转化为电能,线框的机械能减小,故D正确;
故选:BD.
【考点精析】本题主要考查了安培力和楞次定律的相关知识点,需要掌握安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零;楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便才能正确解答此题.
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【题目】利用如图所示的装置可以“测定滑块与桌面间的动摩擦因数”和“验证碰撞中的动量守恒”,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出小滑块在水平桌面滑行的距离(图甲);然后将小滑块放在圆弧轨道的最低点,再将从圆弧轨道的最高点无初速度释放, 与碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离 (图乙),圆弧轨道的半径为, 和完全相同,重力加速度为。
(1)小滑块运动到圆弧轨道最低点时的速度__________(用和表示)。
(2)小滑块与桌面间的动摩擦因数=__________(用和表示)。
(3)若和的比值=____________,则验证了和碰撞过程中动量守恒。
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【题目】如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为4:1.原线圈接入输出电压为u=220 sin100πt(V)的交流电源,副线圈接一个R=27.5Ω的负载电阻.则下述结论正确的是( )
A.副线圈中交流电压表的读数为55 V
B.副线圈中输出交流电的周期为 s
C.原线圈中交流电流表的读数为0.5 A
D.原线圈中的输入功率为110 W
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【题目】在研究小车速度随时间变化关系的实验中,让小车在橡皮筋的作用下从静止弹出,打点计时器在与小车连接的纸带上打出一系列的点.从纸带上的A点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图所示.已知打点计时器电源的频率为50 Hz,通过分析纸带数据可判断:
(1)小车速度的变化情况是________,小车运动的最大速度在________(填表示计数点的字母)两个相邻的计数点之间;
(2)电火花计时器是使用__________电源的_________仪器,它的工作电压为______V,每隔__________s打一点。
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【题目】如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2 . 平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是( )
A.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C.质谱仪是一种可测定带电粒子比荷的仪器
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越大
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【题目】用滴水法可以测定重力加速度的值,方法是:在自来水龙头下面固定一块挡板,使水一滴一滴持续地滴落到挡板上,如图所示,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时,下一个水滴刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度,再用秒表计算,计时方法是:当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数“”,以后每听到一声水滴声,依次数“、、…”一直数到“”时,按下秒表按钮停止计时,读出秒表的示数为.
(1)相邻两次听到声音的时间间隔__________.
(2)写出用上述测量方法计算重力加速度的表达式: ____________________.
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【题目】如图所示,宽度为L=0.2m的水平平行光滑的金属轨道,左端连接动摩擦因数为、倾角为θ=30°的斜面轨道(斜面轨道下端与水平光滑轨道之间有一小圆弧平滑连接),右端连接半径为r=0.15m的光滑半圆轨道,水平轨道与半圆轨道相切。水平轨道所在的区域处在磁感应强度大小为B=1T的竖直向上的匀强磁场中。一根质量为m=0.1kg的金属杆a 置于水平轨道上,另一根质量为M=0.5kg的金属杆b从斜面轨道上与水平轨道高度为h=0.4m处由静止释放,当金属杆b滑入水平轨道某位置时,金属杆a刚好到达半圆轨道最高点(b始终运动且a、b未相撞),并且a在半圆轨道最高点对轨道的压力大小等于金属杆a的重力, 此过程中通过金属杆a的电荷量为q=4C, a、b杆的电阻分别为R1=0.1Ω、R2=0.3Ω,其余部分电阻不计。(g取10m/s2)求:
(1)金属杆b在水平轨道上运动时的最大加速度;
(2)在金属杆b由静止释放到金属杆a运动到半圆轨道最高点的过程中,系统产生的焦耳热Q。
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【题目】如图1所示,MN、PQ两条平行的固定光滑金属轨道与水平面夹角为θ=30°,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度大小为B=0.5T.金属杆ab水平放置在轨道上,且与轨道垂直,金属杆ab接入电路的阻值r=2Ω,金属杆的质量m=0.2kg.已知轨道间距L=2m,取重力加速度g=10m/s2 , 轨道足够长且电阻不计.现从静止释放杆ab,则:
(1)当电阻箱接入电路的电阻为0时,求杆ab匀速下滑时的速度大小;
(2)若不断改变电阻箱的阻值R,试在图2中画出杆最终匀速下滑速度vm与电阻箱阻值R的图象;
(3)若变阻箱R=4Ω,当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时,ab棒消耗的电功率多大.
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【题目】如图所示,质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L的轻杆连接,杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动。现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A. 在转动过程中,a球的机械能守恒
B. b球转动到最低点时处于失重状态
C. a球到达最高点时速度大小为
D. 运动过程中,b球的高度可能大于a球的高度
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