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【题目】如图所示,两光滑金属导轨间距为1m,固定在绝缘桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场),电阻R的阻值为2Ω,桌面距水平地面的高度为1.25m,金属杆ab的质量为0.1kg,有效电阻为1Ω。现将金属杆ab从导轨上距桌面高度为0.45m的位置由静止释放,其落地点距桌面左边缘的水平距离为1m。取g=10m/s2,空气阻力不计,离开桌面前金属杆ab与金属导轨垂直且接触良好。下列判断正确的是( )
A. 金属杆刚进入磁场时,其速度大小为3m/s
B. 金属杆刚进入磁场时,电阻R上通过的电流大小为1.5A
C. 金属杆穿过匀强磁场的过程中,克服安培力所做的功为0.25J
D. 金属杆穿过匀强磁场的过程中,通过金属杆某一横截面的电荷量为0.2C
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【题目】如图所示,足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从bd的中点O处,垂直磁场方向射入一速度为v的带正电粒子,v与bd边的夹角为30°。已知粒子质量为m,bd边长为L,不计粒子的重力,则( )
A.粒子能从ab边射出磁场的最大速度
B.粒子能从bd边射出磁场的最大速度
C.粒子在磁场中运动的最长时间
D.粒子在磁场中运动的最长时间
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【题目】如图所示,将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u=220sin(100πt)V的交流电源上,在副线圈两端并联接入规格为“22V,22W”的灯泡10个,灯泡均正常发光.除灯泡外的电阻均不计,下列说法正确的是
A.变压器原、副线圈匝数比为10∶1
B.电流表示数为1A
C.电流表示数为10A
D.副线圈中电流的频率为5Hz
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【题目】在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球,经时间t后回到出发点假如字航员登上某个半径为地球半径2倍的行星表面,仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球,经时间4t后回到出发点。则下列说法正确的是
A. 这个行星的质量与地球质量之比为1:2
B. 这个行星的第一宇宙速度与地球的第一字宙速度之比为1:
C. 这个行星的密度与地球的密度之比为1:8
D. 这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1:1
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【题目】如图所示圆环形导体线圈平放在水平桌面上,在的正上方固定一竖直螺线管,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片向下滑动,下列表述正确的是()
A. 线圈中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 穿过线圈的磁通量变小
C. 线圈有扩张的趋势
D. 线圈对水平桌面的压力FN将增大
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【题目】如图所示,a、b、c、d是以O点为圆心的圆弧上的四个点,该圆的半径R=5m。a、b、c、d也在xOy坐标系的x轴和y轴上,匀强电场的方向与x轴正方向成θ=53°角,已知O点的电势为零,a点的电势为4V,则下列说法正确的是( )
A.匀强电场的场强E=1V/m
B.b点电势为2.5V
C.将一个电荷为-1C的试探电荷从b点移到d点,电场力做功为6J
D.将一个电荷为+1C的试探电荷从a点移到c点,试探电荷的电势能减少8J
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【题目】如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是( )
A. 在以后的运动全过程中,小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变
B. 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C. 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒
D. 小球被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,但小球不能回到槽高h处
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【题目】如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面积的电荷量为q1;第二次bc边平行于MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( )
A. Q1>Q2,q1=q2 B. Q1>Q2,q1>q2 C. Q1=Q2,q1=q2 D. Q1=Q2,q1>q2
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【题目】如图所示,竖直放置的半环状区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为.外环的半径,内环的半径,外环和内环的圆心为,沿放置有照相底片.有一线状粒子源放在正下方(图中未画出),不断放出初速度大小均为,方向垂直和磁场的相同粒子,粒子经磁场中运动,最后打到照相底片上,经检验底片上仅有区域均被粒子打到.不考虑粒子间的相互作用,粒子重力忽略不计,假设打到磁场边界的粒子被吸收.
(1)粒子的电性;
(2)求粒子的比荷;
(3)若照相底片沿放置,求底片上被粒子打到的区域的长度;
(4)撤去线状粒子源和照相底片,若该粒子垂直进入磁场的速度大小和方向可以任意改变.要求该粒子从间射入磁场,只经磁场后从间射出磁场,且在磁场中运动的时间最短,求该粒子进入磁场的速度大小和方向(角度可用三角函数表示)
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【题目】据媒体报导,在武汉某在建公寓楼外墙上,体重80公斤的试验人员利用依附于建筑外墙的逃生轨道,从高楼40米处以1.5米/秒的速度下降,用时26秒安全抵达地面.这标志着中建三局工程技术研究院历时两年研发的磁力缓降高楼安全逃生装置试验成功.如图甲所示是依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置,具有操作简单、无需电能、逃生高度不受限制,下降速度可调、可控等优点.装置技术原理是根据电磁感应进行开发设计,由内设高强磁铁的载人装置与非铁磁性逃生轨道组成,铝管导轨与建筑外墙平行,垂直于地面.
装置原理可简化为:间距为的两根竖直导轨上部连通,人和磁铁固定在一起沿导轨从静止经极短时间加速后共同匀速下滑,磁铁产生磁感应强度为的匀强磁场.人和磁铁所经位置处,可等效为有一固定导体棒与导轨相连,如图乙所示.在某次逃生试验中,测试者质量为,装置从离地高处开始下降,匀速时速度为,已知与人一起下滑部分装置的质量,重力加速度取,且本次试验过程中恰好没有摩擦.
(1)本次试验导体棒中电流的方向和大小;
(2)本次试验从开始下降到脚刚着地过程系统产生的焦耳热(脚着地时装置距地高)
(3)若该装置可调节的摩擦力最大为,为保证安全,要求测试中下降的速度不超过,求测试的最大载重;
(4)要调节、控制下降速度,说说设计本装置时可采用的合理的措施.
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