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【题目】如图所示,MNPQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器.质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,则( )

A. 电容器右极板带负电

B. 电容器的最大带电量为

C. ab的最大速度v等于

D. ab所受安培力的最大功率为

【答案】C

【解析】根据右手定则,感应电动势的方向为:a→b;故右板带正电荷;故A错误;下落过程中的最大感应电动势: , ab两端的电压为: ,电容器的最大带电量为: ,B错误;因为当达到最大速度时,安培力与重力平衡,即,整个电路消耗的最大电功率等于克服安培力做功的功率,即,即,C 正确,D错误;故选C.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,一货物长需将质量的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用倾斜轨道SP和竖直面内圆弧形轨道PQ,使货物由倾斜轨道顶端无初速度滑下后,滑上置于水平地面紧靠在一起的木板AB上。倾斜轨道SP竖直高度,与水平面夹角。圆弧形轨道PQ半径,末端Q切线水平,两轨道相切于P点,且不计货物与两轨道间的摩擦。开始时木板A紧靠弧形轨道末端Q,木板A上表面与轨道末端Q相切。相同的两块木板AB,长度均为,质量均为,木板与地面间的动摩擦因数,货物与木板间的动摩擦因数为(未知),最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,已知 ,取重力加速度大小

1)求货物到达圆弧形轨道末端Q时对轨道的压力;

2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求应满足的条件;

3)若,求货物最后停在哪块木板上及在该木板上滑行的距离。

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【题目】如图是《物理选修3-5》第十六章第一节中实验探究碰撞中的不变量推荐的参考案例一。则下列判断正确的是

A.利用气垫导轨可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力,保证两滑块系统外力和为零

B.利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的

C.利用光电计时装置可以迅速测量计算得到两个滑块碰撞前后的速度

D.该碰撞过程中,两滑块的动能和不变

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【题目】如图所示,有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,其边界为一边长为L的正三角形(边界上有磁场),ABC为三角形的三个顶点.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,然后从BC边上某点Q射出.若从P点射入的该粒子能从Q点射出,则

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,在水平面内直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC,其中曲线导轨OA满足方程yLsin kx,长度为的直导轨OCx轴重合,整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中.现有一长为L金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动,已知金属棒单位长度的电阻为R0,除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计,棒与两导轨始终接触良好,则在金属棒运动至AC的过程中( )

A. 感应电动势的瞬时值为eBvLsin kvt B. 感应电流逐渐减小

C. 闭合回路消耗的电功率逐渐增大 D. 通过金属棒的电荷量为

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【题目】如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线123为等势线.已知ab两个带等量电荷的电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图所示,MN=NQ,则(  )

A. a一定带正电,b一定带负电

B. a加速度减小,b加速度增大

C. MN两点的电势差等于NQ两点的电势差

D. a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小

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【题目】2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家,以表彰他们为激光干涉引力波天文台” (LIGO)项目和发现引力波所做的贡献。引力波的形成与中子星有关。通常情况下中子星的自转速度是非常快的,因此任何的微小凸起都将造成时空的扭曲并产生连续的引力波信号,这种引力辐射过程会带走一部分能量并使中子星的自转速度逐渐下降。现有中子星(可视为均匀球体),它的自转周期为T0时恰能维持星体的稳定(不因自转而瓦解),则当中子星的自转周期增为T=2T0时,某物体在该中子星两极所受重力与在赤道所受重力的比值为

A. 1/2 B. 2 C. 3/4 D. 4/3

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【题目】如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知(

A. 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为

B. 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为

C. 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为

D. 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为

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【题目】如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车.在缓冲车的底板上,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQMN.缓冲车的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为nab边长为L.假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,而缓冲车厢继续向前移动距离L后速度为零。已知缓冲车厢与障碍物和线圈的ab边均没有接触,不计一切摩擦阻力。在这个缓冲过程中,下列说法正确的是( )

A. 线圈中的感应电流沿逆时针方向(俯视),最大感应电流为

B. 线圈对电磁铁的作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲

C. 此过程中,线圈abcd产生的焦耳热为

D. 此过程中,通过线圈中导线横截面的电荷量为

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