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【题目】如图所示,在虚线MN的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场,边长为a的正三角形金属线框平行纸面放置,t=0时刻,顶点恰好在磁场的左边界上,一边平行磁场边界MN.现令该金属线框匀速进入磁场区域,则线框中产生的感应电动势E、电流I、所施加的外力F、安培力做功的功率P随时间t的变化关系的图象中正确的是 (   )

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

线框进入磁场时,有效切割长度均匀增大,由E=BLv知,产生的感应电动势均匀增大,E-t图象应是过原点的直线,故A错误。由知,E均匀增大,R不变,则I均匀增大,I-t图象是过原点的直线,故B正确。由平衡条件知,F与安培力大小相等,则,L均匀增大,则F-t图象应是曲线,故C错误。安培力做功的功率 P=Fv,则知P-t图象应是曲线,故D错误。故选B。

练习册系列答案
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【题目】如右图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜直轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来.若轨道是光滑绝缘的,小球的重力是它所受的电场力2倍,试求:

A点在斜轨道上的高度h;

小球运动到最低点C时,圆轨道对小球的支持力.

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【题目】如图所示,光滑的水平面上有一质量M=0.2kg的长木板,另一质量m=0.1kg的小滑块以v0 =2.4m/s的水平初速度从长木板的左端滑上长木板(此时开始计时).已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ =0.4,重力加速度g =10m/s2.

(1)若长木板长L=0.7m且固定在水平面上,求小滑块从长木板上滑离时的速度大小;

(2)若长木板足够长且不固定,则经过多长时间小滑块与长木板的速度相等?求此时间内小滑块运动的位移大小?

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【题目】在如图甲所示的半径为r的竖直圆柱形区域内,存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=ktk>0且为常量)。

1)将一由细导线构成的半径为r、电阻为R0的导体圆环水平固定在上述磁场中,并使圆环中心与磁场区域的中心重合。求在T时间内导体圆环产生的焦耳热。

2)上述导体圆环之所以会产生电流是因为变化的磁场会在空间激发涡旋电场,该涡旋电场趋使导体内的自由电荷定向移动,形成电流。如图乙所示,变化的磁场产生的涡旋电场存在于磁场内外的广阔空间中,其电场线是在水平面内的一系列沿顺时针方向的同心圆(从上向下看),圆心与磁场区域的中心重合。在半径为r的圆周上,涡旋电场的电场强度大小处处相等,并且可以用计算,其中e为由于磁场变化在半径为r的导体圆环中产生的感生电动势。如图丙所示,在磁场区域的水平面内固定一个内壁光滑的绝缘环形真空细管道,其内环半径为r,管道中心与磁场区域的中心重合。由于细管道半径远远小于r,因此细管道内各处电场强度大小可视为相等的。某时刻,将管道内电荷量为q的带正电小球由静止释放(小球的直径略小于真空细管道的直径),小球受到切向的涡旋电场力的作用而运动,该力将改变小球速度的大小。该涡旋电场力与电场强度的关系和静电力与电场强度的关系相同。假设小球在运动过程中其电荷量保持不变,忽略小球受到的重力、小球运动时激发的磁场以及相对论效应。

若小球由静止经过一段时间加速,获得动能Em,求小球在这段时间内在真空细管道内运动的圈数;

若在真空细管道内部空间加有方向竖直向上的恒定匀强磁场,小球开始运动后经过时间t0,小球与环形真空细管道之间恰好没有作用力,求在真空细管道内部所加磁场的磁感应强度的大小。

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【题目】传送带与平板紧靠在一起且上表面在同一水平面内两者长度分别为L12.5 mL22 m.传送带始终保持以速度v匀速运动.现将一滑块(可视为质点)轻放到传送带的左端然后平稳地滑上平板.已知:滑块与传送带间的动摩擦因数μ0.5滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ10.3μ20.1滑块、平板的质量均为m2 kgg10 m/s2.求:

(1)若滑块恰好不从平板上掉下求滑块刚滑上平板的速度大小;

(2)v6 m/s求滑块离开平板时的速度大小.

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【题目】甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶,其v-t图像如图所示,下列对汽车运动状况的描述正确的是(

A. 在第10s末,乙车改变运动方向

B. 在第10s末,甲、乙两车相距150m

C. 在第20s末,甲、乙两车相遇

D. 若开始时乙车在前,则两车可能相遇两次

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【题目】如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在竖直平面内,两导轨间的距离为L=1m,导轨间连接的定值电阻R=3Ω,导轨上放一质量为m=0.1kg的金属杆ab,金属杆始终与导轨接触良好,杆的电阻r=1Ω,其余电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向里.重力加速度g10 m/s2。现让金属杆从AB水平位置由静止释放,忽略空气阻力的影响,求:

(1)金属杆的最大速度;

(2)若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=0.6J,此时金属棒下落的高度为多少?

(3)达到最大速度后,为使ab棒中不产生感应电流,从该时刻开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?推导这种情况下Bt的关系式。

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【题目】人类第一次登上月球时,宇航员在月球表面做了一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放,二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落,经时间t落到月球表面。已知引力常量为G,月球的半径为R

1)求月球表面的自由落体加速度大小g

2)若不考虑月球自转的影响,求月球的质量M和月球的第一宇宙速度大小v

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【题目】如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成的.另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由 下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点B而静止.在这一过程中,空气内能的改变量ΔU外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是( )

A.Mgh+mgΔh=ΔU+W

B.ΔU=W,W=Mgh+mgΔh

C.ΔU=W,W<Mgh+mgΔh

D.ΔUW,W=Mgh+mgΔh

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