【题目】如图所示为三个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直。现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定外力F向右为正,画出外力F随时间变化规律的图像______。
【答案】图像见解析;
【解析】
根据楞次定律判断可知,安培力阻碍导体与磁场间的相对运动,所以线框所受的安培力方向向左,由平衡条件得知外力方向一直向右,为正。
t在0-时间内,线框通过左边的磁场,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针,为负值。产生的感应电动势为 E1=BLv,感应电流为
,外力等于安培力,为
;在
-
时间内,线框从左边磁场进入中间磁场,线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针,为正值。回路中总的感应电动势为 E2=2BLv,感应电流为
,外力等于安培力,为
;在
-
时间内,线框从中间磁场进入右边磁场,线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针,为负值。回路中总的感应电动势为 E3=2BLv,感应电流为 I3=
,外力等于安培力,为F2=2BI3L=4
;在
-
时间内,从右边磁场穿出,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针,为正值。产生的感应电动势为 E4=BLv,感应电流为 I4=
,外力等于安培力,为F4=BI4L=
;所以根据数学知识可得图像如图;
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【题目】甲、乙两车同时从同一地点沿着平直的公路前进,它们运动的v-t 图象如图所示,下列说法正确的是
A. 两车在t=40 s时再次并排行驶
B. 甲车减速过程的加速度大小为0.5 m/s2
C. 两车再次并排行驶之前,t=30 s时两车相距最远
D. 两车之间的距离先增大,再变小,最后不变
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【题目】如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和
挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片
平板S下方有强度为
的匀强磁场
下列表述正确的是
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
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【题目】日本福岛核事故是世界上最大的核事故之一,2019年2月13日首次“触及”到了该核电站内部的核残渣,其中部分残留的放射性物质的半衰期可长达1570万年。下列有关说法正确的是
A. 衰变成
要经过4次
衰变和7次
衰变
B. 天然放射现象中产生的射线的速度与光速相当,穿透能力很强
C. 将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期
D. 放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
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【题目】某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘,实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)。
(1)该实验中小车所受的合力________(填“等于”或“不等于”)力传感器的示数,该实验________(填“需要”或“不需要”)满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量;
(2)通过实验可以获得以下测量数据:小车、传感器和挡光板的总质量M,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离为s.若某次实验过程中测得力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的表达式是F=________。
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【题目】如图甲所示,两平行金属板A、B放在真空中,间距为d,P点在A、B板间,A板接地,B板的电势随时间t的变化情况如图乙所示,t=0时,在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子,当=2T时,电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰,不计重力,则下列说法正确的是
A. :
=1:2
B. :
=1:3
C. 在0~2T时间内,当t=T时电子的电势能最小
D. 在0~2T 时间内,电子的电势能减小了
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【题目】如图所示,在同一均匀介质中有S1和S2两个波源,这两个波源的频率、振动方向均相同,且振动的步调完全一致,S1与S2之间相距为4m,若S1、S2振动频率均为10Hz,两列波的波速均为10 m/s,B点为S1和S2连线的中点,今以B点为圆心,以R=BS1为半径画圆。
(1)该波的波长为多少?
(2)在S1、S2连线之间(S1和S2两波源点除外)振动减弱的点有几个?
(3)在该圆周上(S1和S2两波源点除外)共有几个振动加强的点?
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【题目】如图所示,理想变压器原线圈接一正弦交变电源,其电压的有效值恒定不变,两个副线圈的匝数分别为n1和n2,所接电阻分别为R1和R2,且R2=2R1。不计电流表内阻,当只闭合S1时,电流表示数为1A,只闭合S2时,电流表示数为2A,则n1:n2等于
A. 1:1
B. 1:2
C. 1:3
D. 1:4
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【题目】如图所示,速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器,选择器中磁感应强度为B,电场强度为E,则( )
A. 若改为电荷量﹣q的离子,将往上偏(其它条件不变)
B. 若速度变为2v0将往上偏(其它条件不变)
C. 若改为电荷量+2q的离子,将往下偏(其它条件不变)
D. 若粒子从选择器右端水平进入,则仍沿直线水平飞出(其它条件不变)
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