【题目】无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比,与导线到这一点的距离成反比,即(式中k为常数).如图所示,两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I.在两根导线的连线上有a、b两点,a点为两根直导线连线的中点,b点距导线I的距离为L.下列说法正确的是( )
A. a点和b点的磁感应强度方向相同
B. a点和b点的磁感应强度方向相反
C. a点和b点的磁感应强度大小之比为8:1
D. a点和b点的磁感应强度大小之比为16:1
【答案】AD
【解析】解:AB、根据右手螺旋法则,导线周围的磁场的磁感线,是围绕导线形成的同心圆,3I导线与I导线在a处的磁感应强度方向都向下,则合磁感应强度方向向下的;根据B=K,3I导线在b处的磁感应强度方向向下,而I导线在b处的磁感应强度方向向上,因3I导线产生的磁场较大,则合磁感应强度方向向下,因此a点和b点的磁感应强度方向相同,故A正确,B错误;
CD、3I导线与I导线在a处的磁感应强度大小Ba=K+K=K,
而3I导线与I导线在b处的磁感应强度大小Bb=K﹣K=K,则a点和b点的磁感应强度大小之比为16:1,故C错误,D正确.
故选:AD.
【点评】磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.
【题型】单选题
【结束】
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【题目】制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行金属板,如图甲所示,加在A、B间的电压UAB做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k≥1),电压变化的周期为2T,如图乙所示.在t=0时,有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场,在运动过程中未与极板相撞,且不考虑重力的作用,则下列说法中正确的是( )
A. 若且电子恰好在2T时刻射出电场,则应满足的条件是
B. 若k=1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场,则其动能增加
C. 若且电子恰好在2T时刻射出电场,则射出时的速度为
D. 若k=1且电子恰好在2T时刻射出电场,则射出时的速度为v0
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【题目】一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,波上P、Q两 点的位移均为y=3cm,已知任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.5S.下列说法中正确的是_____。
A.波速为2m/s
B.经过0.5s,P点通过的路程为12cm
C.P、Q在振动的过程中的任一时刻,位移都相同
D.Q点在t=0.25s时除好位于平衡位置
E.P点的振动公式为
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【题目】某个可看成质点的带正电物体静止于绝缘光滑水平面上,水平面内存在一匀强电场,以物体所在的位置为原点在水平面内建立直角坐标系。在第一象限内对物体施加一与x轴正方向成30°角的作用力F,使带电物体沿y轴正方向运动。已知带电物体的电荷量为+q,则下列说法正确的是
A. 电场强度方向可以是任意的
B. 电场强度的最小值为
C. 整个运动过程中,电场力可能不做功
D. 整个运动过程中,电势能一定减少
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【题目】如图所示,一个质量为m= 60kg的物体在沿固定斜面向上的恒定外力F的作用下,由静止开始从斜面的底端沿光滑的斜面向上作匀加速直线运动,经过一段时间后外力F做的功为120J,此后撤去外力F,物体又经过一段时间后回到出发点。若以地面为零势能面.那么,下列说法中正确的是( )
A. 在这个过程中,物体的最大动能小于120J
B. 在这个过程中,物体的最大重力势能大于120J
C. 在撤去外力F之后的过程中,物体的机械能等于120J
D. 在刚撤去外力F时,物体的速率为2 m/s
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【题目】甲、乙两球质量分别为m1、m2,从同一地点(足够高)处同时由静止释放.两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比,与球的质量无关,即f=kv(k为正的常量).两球的v﹣t图象如图所示.落地前,经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2.则下列判断正确的是( )
A. 释放瞬间甲球加速度较大
B.
C. 甲球质量大于乙球质量
D. t0时间内两球下落的高度相等
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【题目】某同学设计了一个既可以测电阻由可以测电动势和内阻的实验电路,如图甲所示,实验室提供了一下实验器材:
电源E(电动势为6V,内阻约为1Ω)
定值电阻R0(阻值约为5Ω)
电流表A(量程30mA,内阻约为0.5Ω)
电流表B(量程0.6A,内阻约为1Ω)
电压表C(量程8V,内阻约为5kΩ)
电压表D(量程4V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器F(阻值0﹣10Ω)
滑动变阻器G(阻值0﹣500Ω)
根据题中所给信息,请回答以下问题
(1)电流表应选____,滑动变阻器应选____;(选填器材代号)
(2)该同学操作正确无误,用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,其数据如表所示:
I(A) | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 | 0.55 |
U1(V) | 5.68 | 5.61 | 5.57 | 5.51 | 5.48 | 5.40 |
U2(V) | 1.44 | 1.69 | 1.91 | 2.16 | 2.39 | 2.62 |
根据表中数据求得定值电阻R0=_____Ω(保留两位有效数字),其测量值____真实值(填>、<或=);该同学同时利用上表测得的数据求得电源的电动势和内阻,由误差分析可知,电动势的测量值____电动势的真实值(填>、<或=).
(3)该同学进一步利用一个辅助电源E′,采用如图乙所示的电路测量电源的电动势,测量过程中,调节R后再调节R1,使得A1的示数变为0,测得多组数据,这样,电源电动势值_______电源电动势的真实值(填>、<或=).
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【题目】某人在赤道上通过天文观测,发现一颗奇特卫星,该卫星在赤道平面内自西向东飞行,绕地球周运动,每隔时间t都会出现在他头顶上方,已知地球自转周期为T,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,则下列说法中不正确的是
A. 地球的质量M=
B. 该卫星的周期T0=
C. 该卫星的高度h=
D. 若该卫星的圆轨道半径增大,则相邻两次出现在观察者头顶的时间间隔t将增大
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【题目】如图所示,在第一象限内有沿y轴负方向的电场强度大小为E的匀强电场.在第二象限中,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域与x、y轴分别相切于A、C两点.在A点正下方有一个粒子源P,P可以向x轴上方各个方向射出速度大小均为v0、质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计,不计粒子间的相互作用),其中沿y轴正向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场.
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B.
(2)求带电粒子到达x轴时的横坐标范围和带电粒子到达x轴前运动时间的范围.
(3)如果将第一象限内的电场方向改为沿x轴负方向,分析带电粒子将从何处离开磁场,可以不写出过程.
【答案】(1) (2)x的范围,t的范围 (3)从A点正上方的D点离开磁场
【解析】试题分析:由题设条件,从A点沿y轴正方向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场,由几何关系知道它做匀速圆周运动的半径为R,再由洛仑兹力提供向心力可以求得磁感应强度的大小;由于所有粒子做匀速圆周运动的半径等于磁场圆的半径,可以证明:沿不同方向进入磁场的带电粒子离开磁场时方向均沿x轴正方向进入电场,之后做类平抛运动,显然运动时间最长的带电粒子是从D点水平射出的粒子,由类平抛运动运动规律就能求出打在x轴的最远点;若将第一象限的电场改为沿x轴负方向,则粒子从磁场水平射出后做匀减速直线运动至速度为零,再沿x轴负方向做匀加速直线运动进入磁场做匀速圆周运动,由于速度方向反向,则粒子所受洛仑兹力反向,最后从D点射出磁场.
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,从A点运动到C点的过程中带电粒子的运动轨迹为个圆弧,轨迹半径r=R
由,得
(2)沿不同方向进入磁场的带电粒子离开磁场时的速度大小均为v0,方向均平行于x轴,其临界状态为粒子从D点沿x轴正方向离开磁场
分析粒子从D点离开磁场的情况,粒子在磁场中运动时间为,得
从D点平行于x轴运动至y轴的时间
在第一象限内运动过程中,粒子做类平抛运动,设运动时间为t3,则,,
解得,
则
带电粒子到达x轴时的横坐标范围为
到达x轴前运动时间的范围
(3)将第一象限内的电场方向改为沿x轴负向时,带电粒子将从A点正上方的D点离开磁场。
【点睛】本题的关键点是带电粒子做匀速圆周运动的半径恰与磁场圆的半径相等,可以证明两圆心与两交点构成菱形,所以两对边平行,从而离开磁场中速度方向水平向右.这也是磁聚焦的大原理。
【题型】解答题
【结束】
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【题目】下列说法正确的是________.
A.在完全失重的情况下,气体的压强为零
B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏,分子间的引力大于斥力
C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越小
D.水中气泡上浮过程中,气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小
E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
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【题目】如图所示.电动机带动滚轮作逆叫针匀速转动,在滚轮的摩擦力作用下,将一金属板从斜面底端A送往上部,已知斜面光滑且足够长.倾角=。.滚轮与金属板的切点B到斜面底端A的距离为L=6.5m,当金属板的下端运动到切点B处时.立即提起滚轮使它与板脱离接触.已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止.此时放下滚轮再次压紧板,再次将板从最底端送往斜面上部,如此往复.已知板的质量为.滚轮边缘线速度恒为.滚轮对板的压力,滚轮与板间的动摩擦因数为,g取。
求:(1)在滚轮作用下板上升的加速度:
(2)板加速至与滚轮速度相同时前进的距离
(3)每个周期中滚轮对金属板所做的功;
(4)板往复运动的周期.
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