【题目】如图所示,质量为的“
”形金属细框竖直放置在两水银槽中,“
”形框的水平细杆
长
.处于磁感应强度大小
、方向水平向右的匀强磁场中,有一匝数
匝、面积
的线圈通过开关
与两水银槽相连,线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中,其磁感应强度
的大小随时间
变化的关系如图乙所示。
时闭合开关
,瞬时细框跳起(细框跳起瞬间安培力远大于重力),跳起的最大高度
,不计空气阻力,取
。下列说法正确的是( )
A. 0—0.10s内线圈内的感应电动势大小为3V
B. 开关K闭合瞬间,CD间的电流方向向C到D
C. 磁感应强度的方向竖直向上
D. 开关K闭合瞬间,通过细杆CD的电荷量为0.03C
【答案】BCD
【解析】A. 由图示图象可知,00.10s内:△Φ=△BS=(10)×0.01=0.01Wb,
00.10s线圈中的感应电动势大小:E=n△/△t=300×0.01/0.1=30V,故A错误;
B. 细杆CD所受安培力方向竖直向上,由左手定律可知,电流方向为:C→D,故B正确;
C. 由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上,
由图示图象可知,在0.20.25s内穿过线圈的磁通量减少,
由楞次定律可知,磁感应强度B2方向:竖直向上,故C正确;
D. 对细框,由动量定理得:B1Il△t=mv0,
细框竖直向上做竖直上抛运动:v2=2gh,
电荷量:Q=I△t,解得:Q= =0.03C,故D正确;
故选:BCD.
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【题目】宇航员到了某星球后做了如下实验:如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时,球恰好对锥面无压力.已知星球的半径为R,万有引力常量为G.求:
(1)线的拉力;
(2)该星球表面的重力加速度;
(3)该星球的第一宇宙速度;
(4)该星球的密度.
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【题目】用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图所示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T。现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106 m/s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q=1.6×10-19C,质量m=3.2×10-27kg。求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大?
(2)粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
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【题目】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从 __________ 位置上滚下,在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如右下图中a、b、c、d所示。
B.安装好器材,注意调整斜槽末端,使其_______,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上;
(2)上述实验步骤的合理顺序是_________;
(3)已知图中小方格的边长L,则小球平抛的初速度为= _________(用L、g表示)。
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【题目】回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是与高频交流电源的两极相连的两
个D型金属盒,两盒间的狭缝中形成了周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时能得到加速,两D型盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示;用该回旋加速器分别加速氘核()和
粒子(
),不计相对论效应及粒子在电场中运动的时间,下列说法正确的是
A. 加速氘核时所需交变电流的频率更大
B. 若加速电压相同,则引出的氘核的动能更大
C. 若加速电压相同,则加速两种粒子的次数相同
D. 若加速电压相同,氘核在D型盒中运动的时间更长
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【题目】以下说法中正确的是( )
A. 哥白尼通过观察行星的运动,提出了日心说,认为行星以椭圆轨道绕太阳运行
B. 开普勒通过对行星运动规律的研究,总结出了万有引力定律
C. 卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值
D. 由万有引力公式,表明当r为零时,万有引力为无穷大。
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【题目】甲、乙两质点沿同一直线同时运动,乙在前,甲在后,t=0时刻二者相距的距离为d,其v-t图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 第2s末,甲的加速度方向发生改变
B. 0~3s内,两质点的平均速度相同
C. 若d=5m,甲、乙相遇两次
D. 若d=3m,甲、乙在t=1.5s末第二次相遇
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【题目】磁流体发电的原理与霍尔效应非常类似.如图2所示,磁流体发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽为d、高为h,上下两面是绝缘板.前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ0的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变.
(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0;
(2)求开关闭合后,M、N两板间的电势差大小U;
(3)关于该装置内部能量转化和各力做功,下列说法中正确的是()
A.该发电机内部由于电荷随导电液体沿x轴方向运动,因此产生了垂直于x轴方向的洛伦兹力分量.这个力使电荷向侧面两板聚集,克服静电力做功,形成电动势,是电源内部的非静电力
B.闭合开关后,由于导电液体内部产生了从M到N的电流,因此导电液体受到安培力的作用,安培力对流体做正功
C.虽然洛伦兹力不做功,但它的一个分量对电荷做正功,另一个分量对电荷做负功,以这两个分量为媒介,流体的动能最终转化为回路中的电能
D.为了维持流体匀速运动,管道两端压强差产生的压力克服摩擦阻力和安培力做功,是整个发电机能量的来源
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【题目】如图所示,足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,定值电阻R=2Ω。磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体平面,一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上,该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5,导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时,通过导体棒截面的电量共为q=2C,求:
(1)导体棒做匀速运动时的速度:
(2)导体种从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒产生的电热.(g取10m/s2)
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