【题目】如图所示,纸面内电流大小相等的通电直导线ab平行放置,与导线垂直的虚线与导线交于AB,O为AB的中点,下列说法正确的是( )
A. ab间有相互的斥力
B. AB间O点处的磁感应强度最大
C. 若将一小磁针放在OB之间某处,小磁针N极受力垂直纸面向内
D. 若将一小磁针放在A点左侧,小磁针N极受力垂直纸面向外
【答案】D
【解析】
考查安培定则与左手定则的应用,掌握矢量的合成法则,理解同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,注意与同种电荷相斥,异种电荷相吸区别开来。
A项:根据安培定则与左手定则,可知,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,因此ab间有相互的吸引力,故A错误;
B项:根据安培定则,与矢量的合成法则,AB间O点处的磁感应强度为零,故B错误;
C项:若将一小磁针放在OB之间某处,依据安培力与矢量的合成法则,可知,OB之间某处磁场方向垂直纸面向外,那么小磁针N极受力垂直纸面向外,故C错误;
D项:同理,当将一小磁针放在A点左侧,可知,在A点左侧磁场方向垂直向外,那么小磁针N极受力垂直纸面向外,故D正确。
故选:D。
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【题目】在电磁感应现象中,根据磁通量发生变化的方式不同可以将感应电动势分为“动生电动势”和“感生电动势”两种。
(1)如图所示,相互平行的金属导轨MN、PQ固定在水平面内,导轨间距为L。导体棒ab垂直放置在两导轨上。导轨的左端接一阻值为R的定值电阻,其它电阻不计。整个装置处在竖直向下匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现对导体棒ab施加一水平向右的恒力F,使其由静止开始运动,运动过程中导体棒未滑出导轨。求:
a.ab棒的速度大小为v时,其所受安培力的大小FA;
b.ab棒运动过程中能达到的最大速度vm。
(2)如图所示,空间内存在着均匀分布的有界磁场,磁场的某个横截面是以O为圆心、r0为半径的圆。磁场的磁感应强度B随时间t均匀增强,设。将一半径为r(r< r0)的金属圆环放在磁场中,圆环所在平面与磁场垂直,圆心与O点重合。
a.求圆环中感生电动势大小ε;
b.圆环处感生电场场强的大小E。
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【题目】如图所示,水平面OABC与水平皮带CD平滑相切,右端有一个半径为R的光滑半圆其它所在处的摩擦因数均为,图中,其中CD略为大于R,物体P和Q的质量均为m(可看成质点),P带了电荷量为q的正电荷,且电荷量不会转移,皮带顺时针转动,皮带速率恒,现给物体P一个水平向左的初始速度,然后经弹簧反弹后与物体Q发生正碰并粘在一起(除碰弹簧无机械能损失外,其它碰撞都不反弹),恰好能不脱离圆弧且能再次返回到皮带上,当物体第一次离开皮带后,在皮带所在处(CD处)加上竖直向下的匀强电场E,qE=2mg,试求:
(1)物体P的初始速度和弹簧的最大弹性势能分别多大?
(2)物体最终能否回到圆弧上,如能求出物体在圆弧上最终所能达到的高度;如不能,求出物体最终所在的位置。
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【题目】A、B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移-时间(x-t)图像,图中a、b分别为A、B两球碰撞前的位移-时间图像,c为碰撞后两球共同运动的位移一时间图像,若A球的质量mA=3kg,则由图可知下列结论正确的是
A. A球碰撞前的速度vA=3 m/s
B. B球的质量为mB=2 kg
C. A、B两球碰撞前的总动量为13 kg·m/s
D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的机械能为15 J
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【题目】如图所示,光滑平台上有两个刚性小球A和B,质量分别为2m和3m,小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程不损失机械能),小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中,小车与沙子的总质量为m,速度为2v0,小车行驶的路面近似看做是光滑的,求:
(1)碰撞后小球A和小球B的速度;
(2)小球B掉入小车后的速度。
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【题目】如图所示,A受到沿斜面向上的拉力F1和垂直于斜面的拉力F2作用,正在沿倾角为斜面向下运动,斜面体B始终保持静止不动。斜面体B受到地面的摩擦力向右,物块A正在下滑时,则( )
A. 物块与斜面动摩擦因数
B. 若只撤去F2,则B受到地面的摩擦力变小
C. 若同时撤去F1和F2,物块A将可能匀速运动
D. 若只增大A的质量,物块B受到地面的摩擦力将变大
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【题目】如图所示,有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A,B两室,A室体积为V0,B室的体积是A室的两倍,A,B两室分别放有一定质量的理想气体。A室上连有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),当两边水银柱高度差为19cm时,两室气体的温度均为T1=300K。若气体的温度缓慢变化,当U形管两边水银柱等高时,求:(外界大气压等于76cm汞柱)
(1)此时气体的温度为多少?
(2)在这个过程中B气体的内能如何变化?做功情况如何?从外界吸热还是放热?(不需说明理由)
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【题目】如图所示,三根相互平行的固定长直导线、和垂直纸面如图放置,与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上, 与中的电流均为I,方向均垂直于纸面向外, 中的电流为2I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度(其中k为常数)。某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O,速度大小为v,则质子此时所受磁场力为
A. 方向垂直纸面向里,大小为
B. 方向垂直纸面向外,大小为
C. 方向垂直纸面向里,大小为
D. 方向垂直纸面向外,大小为
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【题目】如图所示,两条光滑的绝缘导轨,导轨的水平部分足够长并与倾斜部分平滑连接,两导轨间距L=10cm,导轨的倾斜部分气水平面成=53°,其中有一段匀强磁场区域abcd,磁场方向垂直于斜面向上,磁感应强度B=1T,磁场下边界离水平轨道的高度h=0.8m。水平部分导轨间'有竖直方向等距离间隔也为L的匀强磁场和, 和的方向相反,大小相等,即。现有一质量m=0.01kg、电阻R=0.5Ω、边长也为L的正方形金属框,由倾斜导轨上某高度处静止释放,金属框离开磁场abcd时恰好做匀速运动,此后金属框在水平导轨上滑行一段时间后进入水平磁场区域,最终线框静止。重力加速度,感应电流的磁场可以忽略不计,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(l)金属框离开磁场abcd时的速度;
(2)在水平导轨上运动过程中金属框内产生的电热;
(3)若金属框恰能通过n个完整磁场区域,试写出n与高度h的关系式。
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