如图所示,在ab=bc,试比较ab和bc间电势差,下列说法正确的是( )
A.ab间的电势差一定大于bc间的电势差
B.ab间的电势差一定小于bc间的电势差
C.因ab=bc,所以ab间的电势差等于bc间的电势差
D.因是非匀强电场,无法比较
下列关于电容的说法正确的是( )
A.电容器简称电容
B.电容器A的电容比B的大,说明A的带电荷量比B多
C.电容在数值上等于两极板间的电压为1 V时电容器所带的电荷量
D.由公式C=Q/U知,电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比,与电容器所带的电荷量成正比
以下关于磁场和磁感应强度B的说法,正确的是( )
A. 磁场中某点的磁感应强度,根据公式,它跟F、I、l都有关
B. 磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向
C. 磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也一定越大
D. 穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感应强度不一定为零
(1)如图1所以,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面,在纸面内有一条以O点为圆心、半径为L圆弧形金属导轨,长也为L的导体棒OA可绕O点自由转动,导体棒的另一端与金属导轨良好接触,并通过导线与电阻R构成闭合电路。当导体棒以角速度ω匀速转动时,试根据法拉第电磁感应定律,证明导体棒产生的感应电动势为。
(2)某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光,受此启发,他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮,可以增强夜间骑车的安全性。
图1所示为自行车后车轮,其金属轮轴半径可以忽略,金属车轮半径r=0.4m,其间由绝缘辐条连接(绝缘辐条未画出)。车轮与轮轴之间均匀地连接有4根金属条,每根金属条中间都串接一个LED灯,灯可视为纯电阻,每个灯的阻值为R=0.3Ω并保持不变。车轮边的车架上固定有磁铁,在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=0.5T,方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域,扇形对应的圆心角θ=30°。自行车匀速前进的速度为v=8m/s(等于车轮边缘相对轴的线速度)。不计其它电阻和车轮厚度,并忽略磁场边缘效应。
①在图1所示装置中,当其中一根金属条ab进入磁场时,指出ab上感应电流的方向,并求ab中感应电流的大小;
②若自行车以速度为v=8m/s匀速前进时,车轮受到的总摩擦阻力为2.0N,则后车轮转动一周,动力所做的功为多少?(忽略空气阻力,π≈3.0)
如图所示,在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在ad边中点O的粒子源,在t=0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与Od的夹角分布在0~180°范围内。已知沿Od方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场,ab=1.5L,bc=,粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,求:
(1)粒子在磁场中的运动周期T ;
(2)粒子的比荷q/m;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间。
如图所示,带有等量异种电荷平行金属板M、N竖直放置,M、N两板间的距离d=0.5 m。现将一质量m=1×10-2 kg、电荷量q=4×10-5 C的带电小球从两极板上方的A点以v0=4 m/s的初速度水平抛出,A点距离两板上端的高度h=0.2 m;之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间,沿直线运动碰到N板上的C点,该直线与曲线的末端相切。设匀强电场只存在于M、N之间,不计空气阻力,取g=10 m/s2。求:
(1)小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小和方向;
(2)M、N两板间的电场强度的大小和方向;
(3)小球到达C点时的动能。