如图所示,Q是固定的点电荷,虚线是以Q为圆心的两个圆.带电粒子P在Q的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,1,2,3为轨迹上的三个点.若P仅受Q的电场力作用,其在1,2,3点的加速度大小分别为a1、a2、a3,电势能分别为E1、E2、E3,则 ( )
A. a2>a3>a1, E1>E3>E2 B. a2>a3>a1,E2>E3>E1 C. P、Q为异种电荷 D. P的运动轨迹为抛物线线
阻值相等的三个电阻R、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为( )
A. 2∶5
B. 1∶2
C. 3∶1
D. 1∶3
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A. 安培力的方向可以不垂直于直导线
B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C. 将通电直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
D. 将通电直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的 倍
下列说法中正确的是 ( )
A. 作用在物体上的合外力越大,物体动量的变化就越大
B. 作用在物体上的合外力的冲量越大,物体动量的变化就越快
C. 物体的动量变化时,物体的动能一定变化
D. 物体的动能变化时,物体的动量一定变化
用密度为d、电阻率为ρ、粗细均匀的金属导线制成两个闭合正方形线框M和N,边长均为L,线框M、N的导线横截面积分别为S1、S2,且S1>S2,如图所示.匀强磁场仅存在于相对磁极之间,磁感应强度大小为B,其他地方的磁场忽略不计.金属线框M水平放在磁场上边界的狭缝间,线框平面与磁场方向平行,开始运动时可认为M的aa′边和bb′边都处在磁场中.线框N在线框M的正上方,与线框M相距为h.两线框均从静止开始同时释放,其平面在下落过程中保持水平.设磁场区域在竖直方向足够长,不计空气阻力及两线框间的相互作用.
(1)计算线框N刚进入磁场时产生的感应电流;
(2)在下落过程中,若线框N恰能追上线框M,N追上M时,M下落的高度为H,N追上M之前N一直做减速运动,求该过程中线框N产生的焦耳热;
(3)若将线框M、N均由磁场上边界处先后释放,释放的时间间隔为t,计算两线框在运动过程中的最大距离.
如图所示,水平放置的平行金属导轨宽度为d=1 m,导轨间接有一个阻值为R=2 Ω的灯泡,一质量为m=1 kg的金属棒跨接在导轨之上,其电阻为r=1 Ω,且和导轨始终接触良好.整个装置放在磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使金属棒从静止开始向右运动.求
(1)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,施加的水平恒力为F=10 N,则金属棒达到的稳定速度v1是多少?
(2)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,施加的水平力功率恒为P=6 W,则金属棒达到的稳定速度v2是多少?
(3)若金属棒与导轨间是光滑的,施加的水平力功率恒为P=20 W,经历t=1 s的过程中灯泡产生的热量为QR=12 J,则此时金属棒的速度v3是多少?