【题目】如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)( )
A.顺时针方向转动,同时下降
B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降
D.逆时针方向转动,同时上升
【答案】A
【解析】
如图甲所示,把直线电流等效为无数小段,中间的点为O点,选择在O点左侧S极右上方的一小段为研究对象,该处的磁场方向指向左下方,由左手定则判断,该小段受到的安培力的方向垂直纸面向里,在O点左侧的各段电流元都受到垂直纸面向里的安培力,把各段电流元受到的力合成,则O点左侧导线受到垂直纸面向里的安培力;同理判断出O点右侧的导线受到垂直纸面向外的安培力.因此,由上向下看,导线沿顺时针方向转动.
分析导线转过90°时的情形:如图乙所示,导线中的电流垂直纸面向外,由左手定则可知,导线受到向下的安培力.
A.顺时针方向转动,同时下降与分析结论一致,A正确。
B.顺时针方向转动,同时上升与分析结论不符,B错误
C.逆时针方向转动,同时下降与分析结论不符,C错误
D.逆时针方向转动,同时上升与分析结论不符,D错误
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【题目】一个带电荷量的物体放在绝缘的水平地面上,如图甲所示,空间若加上水平方向的变化电场,其加速度随电场力变化的图像如图乙所示.现从静止开始计时, 改用图丙中周期性变化的水平电场作用.(g取10m/s2)
(1)求物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数;
(2)在如图丙所示周期性变化的水平电场作用下,求物体在一个周期内的位移大小;
(3)在如图丙所示周期性变化的水平电场作用下,求25s内电场力对物体所做的功.
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【题目】如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘轻质细线悬挂起来的两个相同的带电小球a、b,左边放一个带正电的固定球+Q时,两悬球都保持竖直方向。下面说法正确的是( )
A. a球带正电,b球带正电,并且a球带电荷量较大
B. a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较小
C. a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较大
D. a球带正电,b球带负电,并且a球带电荷量较小
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【题目】如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一网弧轨道AB在最低点B处与光滑水平轨道BC相切。质量m2=0.4kg的小球b左端连接一水平轻弹簧,静止在光滑水平轨道上,质量m1=0.4kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B的过程中克服摩擦力做功0.8J,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球a由A点运动到B点时对轨道的压力大小;
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,a球的最小动能;
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
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【题目】如图所示,直线y=x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场区域Ⅱ,直线x=d与y=
x间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度E=3×105V/m,另有一半径R=
m的圆形匀强磁场区域I,磁感应强度B1=0.9T,方向垂直坐标平面向外,该圆与直线x=d和x轴均相切,且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域I,经过一段时间进入匀强磁场区域Ⅱ,且第一次进入匀强磁场区域Ⅱ时的速度方向与直线y=
x垂直。粒子速度大小
,粒子的比荷为
,粒子重力不计。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)粒子在圆形匀强磁场区域工中做圆周运动的半径大小;
(2)坐标d的值;
(3)要使粒子能运动到x轴的负半轴,则匀强磁场区域Ⅱ的磁感应强度B2应满足的条件。
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【题目】如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为M,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A. 物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2F
B. 小环碰到钉子P时,绳中的张力大于2F
C. 物块上升的最大高度为
D. 速度v不能超过
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【题目】在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,已知ON=d,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子在M点的初速度v0的大小;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
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【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连.弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号).
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量Δx |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=___________.
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