【题目】如图所示,两相距l的平行金属导轨与水平面间的夹角为θ,与阻值为R的定值电阻相连,导轨电阻不计,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m的导体棒垂直于轨道且与两轨道接触良好,从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动,最远到达ab的位置。上滑的整个过程中流过电阻R的电荷量为q,导体棒接入电路的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。则
A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为
C. 上滑过程中电流做功产生的热量为
D. 导体棒上滑过程中损失的机械能为
【答案】AD
【解析】根据E=BLv可知,速度最大时感应电动势最大,电流和安培力也最大,所以初始时刻的安培力最大,根据F=BIL、I=可得:F=,A正确;根据动能定理可得-W安-Wf-WG=0-mv2,所以上滑过程中导体棒克服安培力做的功为W安=mv2-Wf-WG<mv2,B错误;设上滑过程中的位移为x,根据电荷量的经验公式可得:,解得:x=,
克服摩擦力和重力做的总功为:W=(μmgcosθ+mgsinθ)x=(μmgcosθ+mgsinθ) ,根据能量守恒定律可得产生的焦耳热为Q=mv2(μmgcosθ+mgsinθ) ,C错误;设初位置为零势能面,开始的机械能为mv2,末状态的机械能为mgsinθx=sinθ,所以导体棒上滑过程中损失的机械能为mv2sinθ,D正确.故选AD.
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【题目】关于原子结构的认识.下列说法不正确的是
A. 汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定,它的本质是带负电的粒子流(电子),并精确测定了它的电荷量
B. 卢瑟福分析了粒子散射实验的数据后.提出了原子核式结构模型:原子中带正电部分的体积很小.但儿乎占有全部质量,电子在正电体的外面运动
C. 康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面,它表明光子除了具有能量之外还具有动量。中国物理学家吴有训测试了多种物质对X射线的散射,证实了康普顿效应的普遍性
D. 玻尔在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下,提出了玻尔原子结构假说
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【题目】如图所示,蹄形磁体用悬线悬于O点,在磁体的正下方有一水平放置的长直导线,当导线通以由左向右的电流时,蹄形磁体的运动情况将是( )
A.静止不动
B.向纸外运动
C.N极向纸外转动,S级向纸内转动
D.N极向纸内转动,S级向纸外转动
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【题目】如图所示,两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈,可以绕通过公共的轴线xx′自由转动,分别通以相等的电流,设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B,当两线圈转动而达到平衡时,圆心O处的磁感应强度大小是( )
A.B
B.1.414B
C.2B
D.0
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【题目】一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图所示,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上.设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2 . 则有( )
A.v1=v2
B.v1>v2
C.s1=s2
D.t1<t2
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【题目】水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
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【题目】甲球的重力是乙球的5倍,甲乙分别从高H处、3H处同时自由落下(H足够大),不计空气阻力,下列说法正确的是:
A. 同一时刻甲的速度比乙大
B. 下落2m时,甲、乙球的速度相同
C. 下落过程中甲的加速度是乙的5倍
D. 在自由下落的全过程中,两球的平均速度大小相等
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【题目】如图所示,厚度d=0.45m的长板静止在粗糙水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1.在离长板左端B点的距离L=0.5m处静止放置一个小滑块(可看成质点),小滑块与长板间的动摩擦因数2=0.2.已知长板的质量M=2kg,滑块的质量m=1kg,取重力加速度g=10m/s2.现对长板施加一个水平向右的恒力F(大小未知).
(1)若要将长板从小滑块下抽出,求恒力F应满足的条件;
(2)若F1=17N,分别求滑块与长板分离时的速度大小;
(3)在(2)问中,求从长板开始运动到滑块落地前瞬间的整个过程中,滑块、长板和水平地面组成的系统因摩擦产生的热量.
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【题目】(附加题)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力).
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置坐标.
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置.
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