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【题目】如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是(  )

A. 交流电b电压的有效值为10/3V

B. 在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零

C. 交流电a的瞬时值为u=10sin5πt(V)

D. 线圈先后两次转速之比为3:2

【答案】B

【解析】由图象可知Ta:Tb=2:3,故ωa:ωb=3:2,交流电最大值Um=NBSω,故Uma:Umb=3:2,故Umb=Uma=V,所以交流电b电压的有效值为,故A正确;由图可知,t=0时刻线圈均在中性面,穿过线圈的磁通量最大,故B错误;由图象可知,交流电a的最大值为10V,角速度为ω==5πrad/s,所以交流电a的瞬时值为u=10sin5πtV,故C正确;由图象可知TA:TB=2:3,故nA:nB=3:2,故D正确;本题选错误的,故选B。

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【题目】矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示。设t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在0~4 s时间内,选项图中能正确反映线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是(规定ab边所受的安培力向左为正)(  )

A. B.

C. D.

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【题目】一玻璃砖横截面如图所示,其中ABC为直角三角形(AC边未画出)AB为直角边,∠ABC45°ADC为一圆弧,其圆心在BC边的中点.此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏.若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖,则(  )

A. BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光

B. 屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度

C. 屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度

D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大

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【题目】1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器接一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为q,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)求第1次被加速后粒子的速度大小为v;

(2)经多次加速后,粒子最终从出口处射出D形盒,求粒子射出时的动能和在回旋加速器中运动的总时间t;

(3)近年来,大中型粒子加速器往往采用多种加速器的串接组合。例如由直线加速器做为预加速器,获得中间能量,再注入回旋加速器获得最终能量。个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串,如图乙所示(图中只画出了六个圆筒,作为示意)。各筒相间地连接到频率为、最大电压值为的正弦交流电源的两端。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔。现有一电量为q、质量为m的正离子沿轴线射入圆筒,并将在圆筒间的缝隙的时间可以不计。已知离子进入第一个圆筒左端的速度为,且此时第一、二两个圆筒间的电势差。为使打到靶上的离子获得最大能量 ,各个圆筒的最小长度应满足什么条件?并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量。

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【题目】如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈正上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )

A. 通过电阻的感应电流的方向由ab,线圈与磁铁相互排斥

B. 通过电阻的感应电流的方向由ab,线圈与磁铁相互吸引

C. 通过电阻的感应电流的方向由ba,线圈与磁铁相互吸引

D. 通过电阻的感应电流的方向由ba,线圈与磁铁相互排斥

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【题目】如图所示为范围足够大的匀强电场的电场强度E随时间t周期性变化的图象。当t=0时,在电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是

A. 带电粒子将始终向同一个方向运动

B. 2s末带电粒子回到原出发点

C. 带电粒子在0~3s内的初、末位置间的电势差为零

D. 0~2.5s内,电场力对带电粒子所做的总功为零

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【题目】如图所示,原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为r,静电力常量为k。达到静电平衡后,下列说法中正确的是

A. 点电荷Q在金属球内任意位置激发的电场的场强都为零

B. 感应电荷在金属球球心处激发的电场场强,方向向右

C. 金属球最左侧表面的电势和最右侧表面的电势相同

D. 若用导线的两端分别接触金属球的最左端和最右端,导线能将两端的电荷中和

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【题目】在如图所示的电路中,A1A2A3为额定功率、额定电压均相同的三个灯泡,L为电阻不计、自感系数很大的线圈。则下列说法正确的是(  )

A. 开关S闭合的瞬间,三个灯同时亮

B. 开关S闭合的瞬间,A2A3同时亮,A1逐渐变亮

C. 开关S断开的瞬间,通过A2的电流方向是ba

D. 开关S断开的瞬间,A3立即熄灭,A2闪亮一下再逐渐熄灭

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【题目】如图(a)所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域,直线OP是它们的边界,OP上方区域中磁场的磁感应强度为B一质量为m,电荷量为+q的质子(不计重力及质子对磁场的影响)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域,质子先后通过磁场区域后,恰好垂直于x轴进入第四象限,第四象限存在沿-x轴方向的特殊电场,电场强度E的大小与横坐标x的关系如图(b)所示,试求:

(1)区域中磁场的磁感应强度大小

(2)质子再次到达y轴时的速度大小和方向。

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