【题目】如图甲所示为某磁电式电流表的原理图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,如图乙所示,其磁感应强度的大小处处相等,都为B,一边长为L的N匝正方形线圈处在磁场中,方向如图乙,当通有大小为I的电流时,下列正确的是
A.由于磁感应强度的大小处处相同,则该磁场为匀强磁场
B.穿过正方形线圈的磁通量大小为NBL2
C.正方形线圈的左边导线受到大小为NBIL、方向向下的安培力
D.正方形线圈的右边导线受到大小为NBIL、方向向下的安培力
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【题目】如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8 m。有一质量为500 g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑。小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。(g取10 m/s2)求:小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。
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【题目】某兴趣小组设计了一个轨道,依次由光滑曲面、粗粗水平面、光滑竖直圆轨道及足够长的倾斜传送带组成,如图所示。滑块从曲面上某位置下滑,沿水平面从点左侧进入圆轨道再从点右侧离开继续向前运动,经过连接点时没有机械能损失。已知圆轨道半径,,,滑块质量,滑块与水平轨道、传送带间动摩擦因数均为0.5,传送带与水平面间的夹角,以的速度做逆时针运动。()求:
(1)要使滑块恰好经过圆轨道的最高点,静止释放滑块的高度为多大;
(2)滑块从(1)问中释放位置以初动能滑下,滑块在传动带上向上运动的时间;
(3)满足(2)问的条件下,滑块最终停在什么位置?
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【题目】2016年9月15日我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“天宫二号”空间实验室,它的轨道可视为距离地面h=393km的近圆周轨道。“天宫二号”在轨运行期间,先后与“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船进行了交汇对接。这标志着我国载人航天进入应用发展新阶段,对于我国空间站的建造具有重大意义。已知地球表面的重力加速度g、地球半径R。根据题目所给出的信息,可估算出“天宫二号”空间实验室在轨运行的 ( )
A.加速度大小B.角速度C.轨道半径D.机械能
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【题目】如图所示,在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,固定一根与磁场方向垂直的通电直导线,在导线外,以导线截面的中心为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点。已知c点的磁感应强度为,方向斜向右上方,并与磁感应强度B方向的夹角为45°,则下列说法正确的是
A.直导线中的电流方向垂直纸面向里
B.a点的磁感应强度与c点的相同
C.d点的磁感应强度为零
D.b点的磁感应强度为零
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【题目】如图所示,一个质量m=4.0kg的物体静止在水平地面上,现用一大小F=20N、与水平方向成θ=37°斜向上的力拉物体,使物体沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50,sin37=0.60,cos37=0.80,空气阻力可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物体运动s=1.0m时的速度大小v;
(2)物体运动s=1.0m时的动能Ek
(3)物体运动s=1.0m的过程中,拉力F所做的功W;
(4)分析动能Ek与拉力F所做的功W不相等的原因;
(5)如果保持拉力的方向不变,则要使物体沿水平面运动,拉力的大小F应满足什么条件?
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【题目】有一颗在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,其轨道距地面高为h。已知地球的半径为R,且不考虑地球自转的影响。
(1)若要计算此卫星绕地球做匀速圆周运动的周期,你认为还需要知道哪些物理量?
(2)若已知地球表面处的重力加速度为,求此卫星在轨运动的线速度大小v。
(3)若已知地球质量为M,引力常量为G,求此卫星在轨运动的线速度大小v。
(4)如果从这颗卫星上发射一个小探测器,发射的速度与卫星在轨运动的线速度大小相等、方向相反。根据运动的相对性可知,探测器发射后其相对地心的线速度为零。
①关于这个探测器落至地面所需要的时间,某同学的解答过程如下:
地面的重力加速度为g,所以根据h=gt2可知,下落的时间t=。
老师说该同学的上述解答是不正确的,请指出上述错误的原因,并分析说明探测器下落的时间t应该比该同学所计算的结果大还是小?
②该探测器被发射出来时其在地面的上的投影为赤道上某一点A,当它落至地面上时,是否能落在赤道上的A点。如果能,请说明理由;如果不能,请说明实际落点在A点的东侧还是西侧。
(5)如果卫星在地面的上的投影位于赤道上某一点B时,从这颗卫星上沿其轨道的切线方向发射一个小探测器,这个小探测器发射后相对于B点的速度为零。请分析说明当它落至地面上时,是否能落在赤道上的B点。如果能,请说明理由;如果不能,请说明实际落点在B点的东侧还是西侧。
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【题目】如图所示,用不可伸长的轻绳将物块a悬挂于O点。现将轻绳拉至水平,将物块a由静止释放。当物块a运动至最低点时,恰好与静止在水平面上的物块b发生完全弹性碰撞。碰撞后物块b在水平面上滑行一段距离后停下来。已知轻绳的长度为L,物块a的质量为m,物块b的质量为3m,a、b均可视为质点,重力加速度大小为g,不计空气阻力的影响。
(1)求碰撞前瞬间,轻绳对物块a的拉力大小;
(2)求碰撞后瞬间,物块b的速度大小;
(3)有同学认为:两物块碰撞后,物块b在水平面上滑行一段距离后停下来,是因为碰撞后没有力来维持它的运动。你认为这种说法是否正确,并说明你的理由。
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【题目】导线中自由电子的定向移动形成电流,电流可以从宏观和微观两个角度来认识。
(1)一段通电直导线的横截面积为S,它的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数位NA。导线中每个带电粒子定向运动的速率为υ,粒子的电荷量为e,假设每个电子只提供一个自由电子。
①推导该导线中电流的表达式;
②如图所示,电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为导线所受的安培力。按照这个思路,请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。
(2)经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流。金属导体中的自由电子在电场力的作用下,定向运动形成电流。自由电子在定向运动的过程中,不断地与金属离子发生碰撞。碰撞后自由电子定向运动的速度变为零,将能量转移给金属离子,使得金属离子的热运动更加剧烈,这就是焦耳热产生原因。
某金属直导线电阻为R,通过的电流为I。请从宏观和微观相结合的角度,证明:在时间t内导线中产生的焦耳热为Q=I2Rt(可设电子与离子两次碰撞的时间间隔t0,碰撞时间忽略不计,其余需要的物理量可自设)。
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