【题目】如图所示,三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定,三根导线截面的连线构成一等边三角形,O点为三角形的中心,整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流,其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比,导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是( )
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则Ia=(1+)I
B.若O点的磁感应强度平行ab边,则Ia=(1+)I
C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则Ia=(-1)I
D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则Ia=(-1)I
【答案】A
【解析】
三条直导线在O点的磁场方向如图;其中Bc和Bb的合场强水平向右大小为Bbc=B;方向水平向右。
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac方向的合磁场为零,即
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(1+)I
选项A正确;
B.若O点的磁感应强度平行ab边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab方向的合磁场为零,即
其中Bb=B=kI,解得
Ia=(-1)I
选项B错误;
C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac方向的合磁场为零,即
表达式无解,则O点的磁感应强度的方向不可能垂直ac边,选项C错误;
D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab方向的合磁场为零,即
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(+1)I
选项D错误。
故选A。
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【题目】如图所示,质量m1=1kg的木板静止在倾角为θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上,木板下端上表而与半径R=m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高.一质量m2=2kg、可视为质点的小滑块以v0=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=
,木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹,最终滑未从木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2.求
(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度;
(2)木板的最小长度;
(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。
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【题目】科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事。地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻,点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球。若逃逸前,地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,且航天器在地球表面的重力为G1,在木星表面的重力为G2;地球与木星均可视为球体,其半径分别为R1、R2,则下列说法正确的是( )
A. 地球逃逸前,发射的航天器逃出太阳系的最小速度为
B. 木星与地球的第一宇宙速度之比为
C. 地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D. 地球与木星的质量之比为
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【题目】真空中有一半径为r0的带电金属球,以球心O为坐标原点沿某一半径方向为正方向建立x轴,x轴上各点的电势随x的分布如图所示,其中x1、x2、x3分别是x轴上A、B、C三点的位置坐标。根据
-x图象,下列说法正确的是
A. 该金属球带负电
B. A点的电场强度大于C点的电场强度
C. B点的电场强度大小为
D. 电量为q的负电荷在B点的电势能比在C点的电势能低|q(2-
3)|
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【题目】如图所示,光滑的水平地面上静止放置一长木板,在长木板上的右端和距右端x1=1.6m的P处各放置一个木块A和B(两木块均可视为质点),木块A的质量和长木板的质量均为M=1.8kg,木块B的质量为m=0.6kg,P点右侧长木板的上表面光滑;P点左侧(包括P点)粗糙,木块B与P点左侧长木板间的动摩擦因数为μ=0.2.现有水平向右的恒定拉力F作用在长木板上(图中未画出拉力F),使板由静止开始运动。已知木块B与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
(1)若要求木块B(与木块A相碰前)相对长木板静止,求拉力F应满足的条件;
(2)若F=2.4N,在木块A、B相碰时撤去拉力F,同时锁定长木板使长木板立刻保持静止,且木块A、B间的碰撞是弹性碰撞,最终木块B刚好没有滑离长木板,求P点左侧长木板的长度。
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【题目】如图所示,匀强磁场垂直铜环所在的平面向里,磁感应强度大小为B.导体棒A的一端固定在铜环的圆心O处,可绕O匀速转动,与半径分别为r1、r2的铜环有良好接触。通过电刷把大小铜环与两竖直平行正对金属板P、Q连接成电路。R1、R2是定值电阻,R1=R0,R2=2R0,质量为m、电荷量为Q的带正电小球通过绝缘细线挂在P、Q两板间,细线能承受的最大拉力为2mg,已知导体棒与铜环电阻不计,P、Q两板间距为d,重力加速度大小为g。现闭合开关,则( )
A.当小球向右偏时,导体棒A沿逆时针方向转动
B.当细线与竖直方向夹角为45°时,平行板电容器两端电压为
C.当细线与竖直方向夹角为45°时,电路消耗的电功率为
D.当细线恰好断裂时(此时小球的加速度为零),导体棒A转动的角速度为
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【题目】如图所示,在竖直直角坐标系内,
轴下方区域I存在场强大小为E、方向沿y轴正方向的匀强电场,
轴上方区域Ⅱ存在方向沿
轴正方向的匀强电场。已知图中点D的坐标为(
),虚线
轴。两固定平行绝缘挡板AB、DC间距为3L,OC在
轴上,AB、OC板平面垂直纸面,点B在y轴上。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从D点由静止开始向上运动,通过
轴后不与AB碰撞,恰好到达B点,已知AB=14L,OC=13L。
(1)求区域Ⅱ的场强大小以及粒子从D点运动到B点所用的时间
;
(2)改变该粒子的初位置,粒子从GD上某点M由静止开始向上运动,通过轴后第一次与AB相碰前瞬间动能恰好最大。
①求此最大动能以及M点与
轴间的距离
;
②若粒子与AB、OC碰撞前后均无动能损失(碰后水平方向速度不变,竖直方向速度大小不变,方向相反),求粒子通过y轴时的位置与O点的距离y2。
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【题目】滑雪运动深受人民群众喜爱。如图,竖直面内有半径为R的圆弧形滑道AB,一质量为m的滑雪爱好者(可视为质点)从滑道的A点由静止开始下滑,到达最低点B时对滑道的压力大小为mg(g为当地的重力加速度)。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°,滑道各处动摩擦因数相同,则滑雪好者在沿着AB下滑的过程中( )
A.重力的功率先增加后减小
B.始终处于失重状态
C.克服摩擦力做功为
D.受到的摩擦力大小为
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【题目】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数的实验在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
C.在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧,静止放置在平台上;
D.烧断细线后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间△t;
F.滑块a最终停在C点(图中未画出)用刻度尺测出AC之间的距离Sa;
G.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb;
H.改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为___________mm;
(2)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等,即a的动量大小____________等于b的动量大小____________;(用上述实验所涉及物理量的字母表示)
(3)改变弹簣压缩量,多次测量后,该实验小组得到小滑块a的Sa与关系图象如图丙所示,图象的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为____________。(用上述实验数据字母表示)
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