【题目】两固定且互相垂直的无限长直导线 l1 与 l2 在同一竖直面内,导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。有一正方形导线框 ABCD,在初始时刻,AB 边与 l1 重合,AD 边与 l2 重合,所有导线间彼此绝缘,下列说法正确的是
A. 若导线框向上平移,穿过导线框内的磁通量减小
B. 若导线框向上平移,l2 对 CD 边的安培力垂直 CD 边向右
C. 若导线框向右平移,导线框内产生逆时针方向的感应电流
D. 若导线框向右平移,l1 对 BC 边的安培力垂直 BC 边向下
【答案】B
【解析】
A.在图示位置时,由对称性可知两电流和在线圈中产生的和磁场为零,磁通量也为零。当线框向上平移时,在线框中产生的向外的磁通量减小,所以总的磁通量向里增大。故A错误。
B.由A的分析已经知道总的磁通量向里增大,在由楞次定律可知,线框内产生逆时针方向的感应电流,在CD边处的磁场方向为向外的,在由左手定则可知,对 CD 边的安培力垂直 CD 边向右。故B正确。
C. 在图示位置时,由对称性可知两电流和在线圈中产生的和磁场为零,磁通量也为零。当线框向右平移时,在线框中产生的向里的磁通量减小,所以总的磁通量向外增大,有楞次定律可知,导线框内产生顺时针方向的感应电流。故C错误。
D.在BC边产生的磁场方向为向外,再有左手定则,对 BC 边的安培力垂直 BC 边向上。故D错误。
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【题目】在一次南极科考中,科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度。其原理如图所示,电路中有一段长方体的金属导体,它长、宽、高分别为a、b、c,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中电流强度沿x轴正方向,大小为I。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e,自由电子做定向移动可视为匀速运动,测出金属导体前后两个侧面间电压为U,则
A. 金属导体的前侧面电势较低
B. 金属导体的电阻为
C. 自由电子定向移动的速度大小为
D. 磁感应强度的大小为
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【题目】真空室中有如图甲所示的裝置,电极K持续发出的电子(初速度不计) 经过加速电场加速后,从小孔0沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO′射入偏转电场。极板M、N长度均为L,加速电压,偏转极板右侧有荧光屏(足够大且未画出)。M、N两板间的电压U随时间t变化的图线如图乙所示,其中。调节两板之间的距离d,使得每个电子都能通过偏转极板,已知电子的质量为m、电荷量为e,电子重力不计。
(1)求电子通过偏转极板的时间t;
(2)求偏转极板之间的最小距离d;
(3)当偏转极板间的距离为最小值d时,荧光屏如何放置时电子击中的范围最小? 该范围的长度是多大?
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【题目】如图所示,在xoy平面(纸面)内,存在一个半径为R=02.m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B=1.0T,方向垂直纸面向里,该磁场区域的左边缘与y轴相切于坐标原点O.在y轴左侧、-0.1m≤x≤0的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场(图中未标出),电场强度的大小为E=10×104N/C.一个质量为m=2.0×10-9kg、电荷量为q=5.0×10-5C的带正电粒子,以v0=5.0×103m/s的速度沿y轴正方向、从P点射入匀强磁场,P点的坐标为(0.2m,-0.2m),不计粒子重力。
(1)求该带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)求该带电粒子离开电场时的位置坐标;
(3)若在紧靠电场左侧加一垂直纸面的匀强磁场,该带电粒子能回到电场,在粒子回到电场前瞬间,立即将原电场的方向反向,粒子经电场偏转后,恰能回到坐标原点O,求所加匀强磁场的磁感应强度大小。
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【题目】某同学想测出济南当地的重力加速度g,并验证机械能守恒定律.为了减小误差,他设计了一个实验如下:将一根长直铝棒用细线悬挂在空中(如图甲所示),在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M,使电动机转轴处于竖直方向,在转轴上水平固定一支特制笔N,借助转动时的现象,将墨汁甩出形成一条细线.调整笔的位置,使墨汁在棒上能清晰地留下墨线.启动电动机待转速稳定后,用火烧断悬线,让铝棒自由下落,笔在铝棒上相应位置留下墨线.图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线,将某条合适的墨线A作为起始线,此后每隔4条墨线取一条计数墨线,分别记作B、C、D、E.将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A,此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm、39.15cm、73.41cm、117.46cm.已知电动机的转速为3 000r/min.求:
(1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为 s.
(2)由实验测得济南当地的重力加速度为 m/s2.(结果保留三位有效数字)
(3)该同学计算出画各条墨线时的速度v,以为纵轴,以各条墨线到墨线A的距离h为横轴,描点连线,得出了如图丙所示的图象,在误差允许的范围内据此图象能验证机械能守恒定律,但图线不过原点的原因是 .
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【题目】如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流的指针向右偏了一下,那么合上电键后进行下述
A、B操作时可能出现的情况是:
A.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针. (填“向左偏”、 “向右偏”、 “不偏”)
B.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针. (填“向左偏”、 “向右偏”、“不偏”)
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【题目】如图所示,在三角形区域ACD内有一垂直纸面向里的匀强磁场。在纸面内一束电子以不同大小的速度从A点沿同一方向射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于电子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是
A. 从CD边出射的电子,在磁场中运动时间都相等
B. 从AC边出射的电子,在磁场中运动时间都相等
C. 从AC边出射的电子距C点距离越近,其轨道半径越小
D. 从CD边出射的电子距C点距离越近,其轨道半径越大
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【题目】如图所示,可看成质点的物体A放在长木板B的左端,二者一起以的速度沿光滑的水平轨道匀速运动,与静止在同一光滑水平轨道上的物体C发生碰撞,碰撞时间极短,碰后B、C粘在一起,最终物体A恰好能到达木板B的最右端。己知A、B、C的质量分别为m、2m、3m,物体A与长木板B间的动摩擦因数为,重力加速度为g。求:
(1)A运动到木板B右端时的速度;
(2)B、C碰撞过程中损失的机械能;
(3)木板B的长度。
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【题目】如图所示,一倾角为30°的光滑斜面,下端与一段很短的光滑弧面相切,弧面另一端与水平传送带相切,水平传送带以5 m/s的速度顺时针转动。现有质量为1 kg的物体(视为质点)从斜面上距传送带高h=5 m处由静止滑下;物体在弧面运动时不损失机械能,而且每次在弧面上运动的时间可以忽略。已知传送带足够长,它与物体之间的动摩擦因数为0.5,取g=10 m/s2,则
A. 物体第一次刚滑上水平传送带时的速度大小为5 m/s
B. 物体从第一次滑上传送带到第一次离开传送带所用的时间为4.5 s
C. 物体从第一次滑上传送带到第一次离开传送带的过程中,摩擦产生的热量为200 J
D. 物体从第一次滑上传送带到第一次离开传送带的过程中,摩擦力对物体做的功为-37.5 J
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