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英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电量为+q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是

A.0                       B.

C.                 D.


D

【解析】由法拉第电磁感应定律得感生电动势:,而电场力做功,小球在环上运动一周U=E,故。D正确。


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据报道:我国航天员在俄国训练时曾经“在1.5万米高空连续飞了10个抛物线,俄方的一个助理教练半途就吐得一塌糊涂.我们的小伙子是第一次做这种实际飞行实验,但一路却神情自若,失重时都纷纷飘起来,还不断做着穿、脱宇航服等动作.”设飞机的运动轨迹是如图所示的一个抛物线,接着一段120°的圆弧,再接着一个抛物线.飞机的最大速度是900km/h,在圆弧段飞机速率保持不变,被训航天员所能承受的最大示重是8g.求:

(1)在这十个连续的动作中,被训航天员处于完全失重状态的时间是多少?

(2)圆弧的最小半径是多少?

(3)完成这些动作的总时间至少是多少?(实际上由于飞机在这期间有所调整和休息,所花总时间远大于这个时间,约是一小时)

(4)期间飞机的水平位移是多少?

(提示:抛物线部分左右对称,上升阶段和下降阶段时间相等,水平位移相等,加速度相同,飞机在抛物线的顶端时速度在水平方向)(取g=9.75m/s2)

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某人划船渡过一条河,当划行速度和水流速度一定,且划行速度大于水流速度时,过河的最短时间是t1;若以最小位移过河,需时间t2,则船速v1与水速v2之比为(  )

A.t2t1             B.t2

C.t1(t1t2)     D.t1t2

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如图1所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起,棒上有如图2所示的持续交流电流I,周期为T,最大值为Im,图1中I所示方向为电流正方向。则金属棒

A.一直向右移动

B.速度随时间周期性变化

C.受到的安培力随时间周期性变化

D.受到的安培力在一个周期内做正功

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如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心点的水平线。已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需的时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2。则

    A.v1=v2t1>t2       B.v1<v2t1>t2      C.v1=v2t1<t2     D.v1<v2t1<t2

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在光滑水平地面上有一凹槽A,中央放一小物块B。物块与左右两边槽壁的距离如图所示,L为1.0m。凹槽与物块的质量均为m,两者之间的动摩擦因数μ为0.5。开始时物块静止,凹槽以初速度向右运动,设物块与凹槽壁碰撞过程中没有能量损失,且碰撞时间不计。g取10m/s2。求:

(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度;

(2)从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数;

(3)从凹槽开始运动到两者相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小。

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伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是

A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置

B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态

C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变

D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小

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小明通过实验验证力的平行四边形定则.

  (1)实验记录纸如题11-1图所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1F2的方向分别过P1P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F1= 3.30N,F2=3.85N 和F3=4. 25 N.请根据图中给出的标度作图求出F1F2的合力.

(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果.他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.

 实验装置如题11-2图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物.。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程,再次记录下N'的轨迹。

  两次实验记录的轨迹如题11-3图所示.过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa ,Fb的大小关系为▲  

(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些?(填写选项前的字母)

    (A)橡皮筋的长度与受到的拉力成正比

    (B)两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长

    (C)两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大

(D)两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大

(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.

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如图所示,水平放置的不带电的平行金属板ph相距h,与图示电路相连,金属板厚度不计,忽略边缘效应。p板上表面光滑,涂有绝缘层,其上O点右侧相距h处有小孔Kb板上有小孔T,且OT在同一条竖直线上,图示平面为竖直平面。质量为m、电荷量为- qq > 0)的静止粒子被发射装置(图中未画出)从O点发射,沿P板上表面运动时间t后到达K孔,不与板碰撞地进入两板之间。粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力,重力加速度大小为g

⑴ 求发射装置对粒子做的功;

⑵ 电路中的直流电源内阻为r,开关S接“1”位置时,进入板间的粒子落在h板上的A点,A点与过K孔竖直线的距离为l。此后将开关S接“2”位置,求阻值为R的电阻中的电流强度;

⑶ 若选用恰当直流电源,电路中开关S接“l”位置,使进入板间的粒子受力平衡,此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场(磁感应强度B只能在0~Bm=范围内选取),使粒子恰好从b板的T孔飞出,求粒子飞出时速度方向与b板板面夹角的所有可能值(可用反三角函数表示)。

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