【题目】真空中A、B、C三点构成边长为l的等边三角形,EF是其中位线,如图所示。在E、F点分别放置电荷量均为Q的正、负点电荷。下列说法正确的是
A. A点的电场强度大小为
B. A点的电势低于C点的电势
C. B点的场强方向沿BC方向
D. 正电荷在B点的电势能大于在C点的电势能
【答案】D
【解析】
A点的场强为两个点电荷单独存在时在A点产生场强的矢量和;等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线。根据公式U=Ed定性分析电势差关系。根据电势的高低,可分析电势能的大小。
A.+Q、﹣Q两个点电荷产生的电场在A处的场强大小相等,夹角为120°,故A点的电场强度大小为:EA=k,故A错误;
B.根据等量异种电荷连线的电场线的分布特点可知,A点位于两个等量异种点电荷的中垂线上,所以A点的电势与无穷远处的电势相等;而C点的靠近负电荷,可知A点的电势高于C点的电势,故B错误;
C.根据题意,做出B点的场强如图所示,根据矢量合成,B点的场强方向不沿BC方向;
D.根据等量异种电荷连线的电场线的分布特点,结合B的分析可知,B点的电势高于C点的电势,由Ep=qφ知正电荷在B点的电势能大于在C点的电势能,故D正确。
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【题目】高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受,大大方便了人们的工作与生活。高铁每列车组由七节车厢组成,除第四节车厢为无动力车厢外,其余六节车厢均具有动力系统,设每节车厢的 质量均为 m,各动力车厢产生的动力相同,经测试,该列车启动时能在时间 t 内将速度提高到 v,已知运动阻力是车重的 k 倍。求:
(i)列车在启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力;
(ii)列车在匀速行驶时,第六节车厢失去了动力,若仍要保持列车的匀速运动状态,则第五节车厢 对第六节车厢的作用力变化多大?
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【题目】用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹,如图甲所示为洛伦兹力演示仪的实物图,如图乙所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直于纸面的匀强磁场,励磁线圈中的电流越大,产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场,下列关于实验现象和分析正确的是
A. 仅增大励磁线圈中的电流,电子运动径迹的半径变大
B. 仅增大电子枪中加速电场的电压,电子做圆周运动的周期不变
C. 仅增大电子枪中加速电场的电压,电子运动径迹的半径变小
D. 要使电子形成图乙所示的运动径迹,励磁线圈中应通以逆时针方向的电流
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【题目】如图,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的方向水平向右,磁感应强度的方向垂直纸面向里.一带电荷量为q=+10-5C,质量为m=10-5kg的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中,正好做直线运动,当微粒运动到A(1m,1m)时,电场方向突然变为竖直向上(不计电场变化的时间),粒子继续运动一段时间后,正好垂直于y轴穿出复合场.不计一切阻力.重力加速度g取10m/s2,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子在复合场中的运动时间。
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【题目】如图所示,竖直面内有一圆形小线圈,与绝缘均匀带正电圆环共面同心放置。带电圆环的带电量为Q,绕圆心做圆周运动,其角速度ω随时间t变化的关系图象如图乙所示(图中ω0、t1、t2均为已知量)。线圈通过绝缘导线连接两根竖直的、间距为l的光滑平行金属长导轨,两导轨间的矩形区域内存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁场上、下边界的间距为h,磁感应强度大小恒为B.“工”字形构架由长度为H(H>h)的绝缘杆和水平金属棒AB、CD组成,金属棒与导轨紧密接触。初始时锁定“工”字形构架,使金属棒AB位于磁场内的上边沿,t1时刻解除锁定,t2时刻开始运动。已知“工”字形构架的质量为m,金属棒AB和金属棒CD的长度均为l,金属棒AB和金属棒CD离开磁场下边沿时的速度大小均为v,金属棒AB、CD和圆形线圈的电阻均为R,其余电阻不计,不考虑线圈的自感,重力加速度为g。
(1)0~t1时间内,求带电圆环的等效电流
(2)t1~t2时间内,求圆形线圈内磁通量变化率的大小
(3)求从0时刻到金属棒CD离开磁场的全过程中金属棒及线圈产生的焦耳热。
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【题目】如图甲所示,质量为、长为的水平金属细杆的两端分别放置在两水银槽的水银中,水银槽所在空间存在磁感应强度大小、方向水平向右的匀强磁场,且细杆与该磁场方向垂直。一匝数为100匝、横截面面积为的线通过导线、开关与两水银槽相连,线岡处于沿竖直方向垂直穿过圈横截面的匀强磁场中,其磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。在时闭合开关,细杆间弹起(可认为弹起过程中安培力远大于重力,重力忽略不计),弹起的最大高度为。不考虑空气阻力,水银的黏滞作用和细杆落回水槽后的运动,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 感应强度的方向竖直向上
B. 时,线圈中的感应电动势大小为
C. 在细杆CD弹起的过程中,细杆CD所受安培力的冲量大小为
D. 开关闭合后,通过细杆某一横截面的电荷量为
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【题目】如图所示,竖直虚线OP右侧有范围足够大的水平匀强磁场,质量为m、电阻为R的矩形线框abcd在竖直面内,ab=cd=L,ad=bc=2L,其ab边从靠近虚线OP处以大小为v0的水平速度进入磁场,当ab边进入磁场水平位移大小为L时,线框的加速度大小恰好为g,g为重力加速度,运动过程中线框ad边始终水平,则
A. 磁场磁感应强度大小为
B. 该过程中通过cd边的电荷量为
C. 该过程中线框产生的焦耳热为
D. 该过程中线框产生的焦耳热为mgL
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【题目】水银气压计中混入了一个气泡,上升到水银柱的上方,使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于764mm高的水银柱产生的压强时,这个水银气压计的读数为750mm,此时管中的水银面到管顶的距离为60mm,环境温度为17 。求:
(i)若环境温度不变,当这个气压计的读数为740mm时,实际大气压是多少?
(ⅱ)若环境温度为27℃,且这个气压计的读数为752mm时,实际大气压是多少?
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【题目】如图,足够长的水平虚线 MN 上方有一匀强电场,方向竖直向下(与纸面平行);下方 有一匀强磁场,方向垂直纸面向里。一个带电粒子从电场中的 A 点以水平初速度 v0 向 右运动,第一次穿过 MN 时的位置记为 P 点,第二次穿过MN 时的位置记为 Q 点,PQ 两点间的距离记为 d,从 P 点 运动到 Q 点的时间记为 t。不计粒子的重力,若增大 v0,则
A. t 不变,d 不变 B. t 不变,d 变小
C. t 变小,d 变小 D. t 变小,d 不变
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