【题目】如图空间存在两个相邻的磁感应强度大小相等方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L,现将宽度也为L的矩形闭合线圈从图示位置垂直磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受安培力随时间变化的图象是:(规定线圈中逆时针为电流正方向,线圈受安培力方向向左为正方向)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】解:A、线圈进入磁场,在进入磁场0﹣L的过程中,E=BLv,电流I= ,方向为逆时针方向.安培力的大小F=BIL= ,根据左手定则,知安培力方向水平向左.
在L﹣2L的过程中,电动势E=2BLv,电流I= ,方向为顺时针方向,安培力的大小F= ,根据左手定则,知安培力方向水平向左.
在2L﹣3L的过程中,E=BLv,电流I= ,方向为逆时针方向,安培力的大小为F=BIL= ,根据左手定则,知安培力方向水平向左.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
根据楞次定律判断出感应电流的方向,根据切割产生的感应电动势和闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小.根据安培力公式求出安培力的大小,通过左手定则判断安培力的方向.
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【题目】如图所示,质量M=2.0kg的薄木板静止在水平桌面上,薄木板上放有质量m=1.0kg的小铁块(可视为质点),它离木板左端的距离为L=0.25m,铁块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用一水平向右的拉力作用在木板上,使木板和铁块由静止开始运动,g取10m/s2.
(1)若桌面光滑,拉力大小恒为F1=4.8N,求小铁块运动的加速度大小;
(2)若木板以4.0m/s2的加速度从铁块下抽出,求抽出过程所经历的时间t;
(3)若桌面与薄木板间的动摩擦因数也为μ,则拉力F2的大小满足什么条件才能将木板从铁块下抽出?
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【题目】某同学利用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,弧形轨道末端水平,离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=(用H、h表示);
(2)该同学经实验测量得到一组数据,在坐标纸上作出s2﹣h关系图可能是图2的哪一条直线(图中直线l为理论计算得到的s2﹣h直线);(填前面的代号)
A.直线1
B.直线2
C.直线3
(3)你认为造成(2)中出现的情况的可能原因是 .
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【题目】气垫导轨上有很多小孔,气泵送来的压缩空气从小孔喷出,使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气,两者不会直接接触。这样,滑块运动时受到的阻力很小,可忽略不计。为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条,如图所示。滑块在倾斜的气垫导轨顶端由静止释放,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间t1=0.015s,通过第二个光电门的时间t2=0.010s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t=0.200s。
(1)求滑块的加速度大小;
(2)若使滑块以3.2m/s的初速度由气垫导轨的底端出发向上运动,请通过计算分析说明滑块是否能到达1.5m长的气垫导轨的顶端。
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【题目】如图所示的装置叫做阿特伍德机,是英国牧师、数学家、物理学家乔治阿特伍德(G.Atwood,1746-1807)制作的力学实验装置。阿特伍德机的基本结构是在跨过定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量相等的物块A和B,当在一物块B上附加另一小物块C时,B、C拖动A从静止开始做匀加速运动,经过一段时间后设法使附加物块C脱离B,随后A、B做匀速运动。已知物块A、B质量均为M,C的质量为m。实验中,测得B和C从静止开始向下加速运动的距离为h时,C脱离B,此后A、B做匀速运动,测得A和B匀速运动的速度为v。不计绳的伸长、绳和滑轮的质量、摩擦阻力和空气阻力。
(1)阿特伍德机的动力学研究:
a. 根据测得的h和v,求A、B和C一起加速运动时的加速度大小;
b. 根据牛顿第二定律,用题中条件M、m和重力加速度g推导出A、B和C一起加速运动时的加速度大小。
(2)阿特伍德机的能量研究:
a. 根据测得的h和v,求加速过程中绳子拉力对A做的功;
b. 根据动能定理,推导出v与h的关系。
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【题目】如图所示,带正电的A球固定在足够大的光滑绝缘斜面上,斜面的倾角α=37°,其带电量Q= ×10﹣5C;质量m=0.1kg、带电量q=+1×10﹣7C的B球在离A球L=0.1m处由静止释放,两球均可视为点电荷.(静电力恒量k=9×109Nm2/C2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)A球在B球释放处产生的电场强度大小和方向;
(2)B球的速度最大时两球间的距离;
(3)若B球运动的最大速度为v=4m/s,求B球从开始运动到最大速度的过程中电势能怎么变?变化量是多少?
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【题目】据英国《每日邮报》报道,科学家发现了一颗距离地球仅14光年的“另一个地球”﹣沃尔夫(Wolf)1061c.沃尔夫1061c的质量为地球的4倍,围绕红矮星沃尔夫1061运行的周期为5天,它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球.设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c表面运行.已知万有引力常量为G,天体的环绕运动可看作匀速圆周运动.则下列说法正确的是( )
A.从地球发射该卫星的速度应该小于第三宇宙速度
B.卫星绕行星沃尔夫1061c运行的周期与该卫星的密度有关
C.沃尔夫1061c和地球公转轨道半径的三次方之比等于
D.若已知探测卫星的周期和地球的质量,可近似求出沃尔夫1061c的半径
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【题目】如图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化.(取π=3.14)求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)从t=0时刻开始计时,线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向;
(3)电路中交流电压表的示数;
(4)从图示位置转过90°,通过线圈的电量?整个回路的焦耳热?
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【题目】在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示.它们是:①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱).
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线).
(2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上,而在电键刚闭合时电流表指针右偏,则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时,电流计指针将(填“左偏”、“右偏”、“不偏”).
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