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如图(甲)所示,两平行光滑导轨倾角为30°,相距10cm,质量为10g的直导线P...

如图(甲)所示,两平行光滑导轨倾角为30°,相距10cm,质量为10g的直导线PQ水平放置在导轨上,从Q向P看的侧视图如图(乙)所示.导轨上端与电路相连,电路中电源电动势为12.5V,内阻为0.5Ω,限流电阻R=5Ω,R'为滑动变阻器,其余电阻均不计.在整个直导线的空间中充满磁感应强度大小为1T的匀强磁场(图中未画出),磁场方向可以改变,但始终保持垂直于直导线.若要保持直导线静止在导轨上,则电路中滑动变阻器连人电路电阻的极值取值情况及与之相对应的磁场方向是(  )满分5 manfen5.com

A.电阻的最小值为12Ω,磁场方向水平向右

B.电阻的最大值为25Ω,磁场方向垂直斜面向左上方

C.电阻的最小值为7Ω,磁场方向水平向左

D.电阻的最大值为19.5Ω,磁场方向垂直斜面向右下方

 

D 【解析】 试题分析:金属棒静止在斜面上,受力平衡.根据左手定则判断出安培力的方向,再根据平衡条件和安培力公式求出电路中电流,再由欧姆定律求解电阻R. 【解析】 A、磁场方向水平向右时,直导线所受的安培力方向竖直向上,由平衡条件有 mg=BIL,得 I==A=1A,由I=得 R′=7Ω,故A错误. B、磁场方向垂直斜面向左上方时,直导线所受的安培力方向沿斜面向下,不可能静止在斜面上,故B错误 C、磁场方向水平向左时,直导线所受的安培力方向竖直向下,不可能静止在斜面上,故C错误. D、磁场方向垂直斜面向右下方时,直导线所受的安培力方向沿斜面向上,由平衡条件有 mgsin30°=BIL,得 I=•=0.5A,由I=得 R′=19.5Ω,即电阻的最大值为19.5Ω,故D正确. 故选:D 【点评】本题是安培力、欧姆定律与力学知识的综合,关键是安培力的方向分析和大小计算,结合平衡条件研究.  
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考点分析:
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下列关于物理学发展中的史事、方法和思想总结正确的是(  )

A.牛顿在探索万有引力的过程中利用的是类比法,通过苹果与月球的类比猜想出苹果所受的重力与月球所受的引力可能是同一性质的力

B.卡文迪许利用扭秤实验完成两个物理量的测量,一是万有引力常量,二是静电力常量;在实验中都应用到了微量放大的思想

C.伽利略利用斜槽实验,直接得出了速度与时间成正比,并合理外推得出物体自由下落的速度与时间成正比

D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这是采用了等效替代思想

 

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如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为满分5 manfen5.com的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为(  )

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A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com    C.满分5 manfen5.com    D.Bav

 

 

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如图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在AC板间,虚线中间不需加电场,如图所示,带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是(  )

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A.带电粒子每运动一周被加速两次

B.带电粒子每运动一周P1P2=P3P4

C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关

D.加速电场方向需要做周期性的变化

 

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如图,两根长度分别为L1和L2的光滑杆AB和BC在B点垂直焊接,当按图示方式固定在竖直平面内时,将一滑环从B点由静止释放,分别沿BA和BC滑到杆的底端经历的时间相同,则这段时间为(  )

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如图所示,一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端,上端连接一带正电的光滑滑块P,滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上,开始时弹簧是原长状态,物块恰好处于平衡状态.现给滑块一沿斜面向下的初速度v,滑块到最低点时,弹簧的压缩量为x,若弹簧始终处于弹性限度内,下列说法正确的是(  )

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A.滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量

B.滑块到达最低点的过程中,克服弹簧弹力做功满分5 manfen5.commv2

C.滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和

D.当滑块的加速度最大时,滑块和弹簧组成的系统机械能最大

 

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