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【题目】如图,纸面内有两个半径均为R且相切的圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里;左侧有一半径同为R的圆形导线框,导线框电阻为r。三圆共面且圆心在同一直线上。现使圆形线框以v水平向右做匀速运动,则(  )

A. t= 时,线框感应电流为

B.t=,线框中电流第一次反向

C.t=,线框感应电动势达到极大值

D.在线框穿过磁场过程中,电流改变两次方向

【答案】B

【解析】

画出圆形导线框运动的5个状态,如图所示:

A.当时,导线框运动到1位置,有效切割长度为2Rsin60°=R,线框中的感应电流

选项A正确;

B.当时,导线框运动到2位置,当时,导线框运动到3位置,从初始位置到2位置,穿过线框的磁通量变大,从2位置到3位置,穿过线框的磁通量变小,根据楞次定律可知,当时,导线框运动到2位置时,电流方向第一次反向,故B正确;

C.当时,导线框运动到3位置,此时导线框的左右两侧都在切割,切割长度和方向均相同,此时的感应电动势相互抵消,实际感应电动势为0,故C错误;

D.全过程中,磁感线的贯穿方向始终不变,所以线框中的电流方向改变一次,故D错误。

故选AB

练习册系列答案
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【题目】如图所示,某圆形N匝金属线圈放置在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B,线圈的面积为S,电阻不计,线圈可绕OO′自由转动,并通过电刷与外电路相连,定值电阻的阻值为R,电压表为理想交流电表,现使线圈从图示位置匀速转动,周期为T,下列说法正确的是(

A.电容器的耐压值至少为

B.电压表的示数随时间的变化规律为

C.一个周期内,定值电阻上产生的热量为

D.在四分之一周期内通过线圈某一横截面的电荷量为

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【题目】在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间, 为此已发明了激光致冷的技术。即利用激光作用于原子,使原子运动速率变慢,从而温度降低。

(1)若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则激光致冷与下述的力学模型相似。如图所示,一辆质量为m的小车(左侧固定一轻质挡板以速度v0水平向右运动;一个动量大小为p。质量可以忽略的小球水平向左射入小车后动量变为零;紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来。设地面光滑。求:

①第一个小球入射后,小车的速度大小v1

②从第一个小球入射开始计数到小车停止运动,共入射多少个小球?

(2)近代物理认为,原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸收光谱线的中心频率如图所示,现有一个原子A水平向右运动,激光束a和激光束b分别从左右射向原子A,两束激光的频率相同且都略低于原子吸收光谱线的中心频率、请

①哪束激光能被原子A吸收?并说明理由;

②说出原子A吸收光子后的运动速度增大还是减小。

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【题目】如图所示,质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b 态是气缸从容器中移出后,在室温(27 °C)中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是(

A. b 态相比,a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

B. a 态相比,b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

C.在相同时间内,ab 两态的气体分子对活塞的冲量相等

D. a 态到 b 态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量

E. a 态到 b 态,气体的内能增加,气体对外界做功,气体向外界吸收了热量

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【题目】如图,在水平固定放置的汽缸内,用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想气体,开有小孔的薄隔板将气体分为AB两部分.活塞的横截面积为S,与汽缸壁之间无摩擦.初始时AB两部分体积相同,温度为T,大气压强为p0

(1)加热气体,使AB两部分体积之比达到1:2,求此时的温度T′;

(2)将气体温度加热至2T,然后在活塞上施加一向左的水平恒力F=5p0S,推动活塞,直至最终达到平衡,推动活塞过程中温度始终维持2T不变,求最终气体压强p′.

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【题目】如图,半径R=m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点A和圆心O的连线与水平方向夹角θ=30°,另一端点B为轨道的最低点,其切线水平。一质量M=2kg、板长L=2.0m的滑板静止在光滑水平地面上,右端紧靠B点,滑板上表面与圆弧轨道B点和左侧固定平台C等高。光滑水平面EF上静止一质量为m=1kg的物体(可视为质点)P,另一物体Qv0=m/s向右运动,与P发生弹性正碰,P随后水平抛出,恰好从A端无碰撞进入圆弧轨道,且在A处对轨道无压力,此后沿圆弧轨道滑下,经B点滑上滑板。滑板运动到平台C时立刻被粘住。已知物块P与滑板间动摩擦因数μ=0.5,滑板左端到平台C右侧的距离为s。取g=10m/s2,求:

1)物体P经过A点时的速度;

2)物体Q的质量mQ

3)物体P刚滑上平台C时的动能EkCs的函数表达式。

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【题目】如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下(方向不变),现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止。下列说法正确的是(  )

A.ab中的感应电流方向由ba

B.电阻R的热功率逐渐变小

C.ab所受的安培力逐渐减小

D.ab所受的静摩擦力保持不变

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【题目】如图所示,R是一个定值电阻, AB为水平正对放置的两块平行金属板,B板接地,两板间带电微粒P处于静止状态,则下列说法正确的是(  )

A.若增大AB两金属板的间距,P将向上运动

B.若增大AB两金属板的间距,则有向右的电流通过电阻R

C.若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片,P将向下运动

D.若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片,P的电势能将减小

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【题目】如图甲所示,粒子源靠近水平极板MNM板,N板下方有一对长为L,间距为d=1.5L的竖直极板PQ,再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场,磁场上边界的部分放有感光胶片.水平极板MN中间开有小孔,两小孔的连线为竖直极板PQ的中线,与磁场上边界的交点为O.水平极板MN之间的电压为U0;竖直极板PQ之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示;磁场的磁感强度B=.粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电量为+q的粒子,这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板PQ之间的电场后再进入磁场区域,都会打到感光胶片上.已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期,粒子重力不计.求:

1)带电粒子进入偏转电场时的动能EK

2)磁场上、下边界区域的最小宽度x

3)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围.

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