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劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,如图所示。空间存在水平方向的匀强磁场,磁感应...

劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,如图所示。空间存在水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,图中未画出。一个带正电的小物块(可视为质点)从A点以初速度向左运动,接触弹簧后运动到C点时速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内。已知A、C两点间距离为L,物块与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则物块出A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是

A. 小物块的加速度先不变后减小

B. 弹簧的弹性势能增加量为

C. 小物块与弹簧接触的过程中,弹簧弹力的功率先增加后减小

D. 小物块运动到C点时速度为零,加速度也一定为零

 

C 【解析】物块向左运动过程中,接触弹簧前,小物块受向下的洛伦兹力作用,随速度的减小,洛伦兹力减小,正压力减小,摩擦力减小,加速度减小;接触弹簧后受到向右的弹力作用,随弹力增大,加速度变大,选项A错误;由能量关系可知,弹簧的弹性势能增加量为,式子中的f是变化的不等于μmg,选项B错误;小物块与弹簧接触的过程中,刚接触弹簧时弹力为零,弹力的功率为零;当压缩到最短时,速度为零,弹簧的弹力功率也为零,故弹簧弹力的功率先增加后减小,选项C正确;物块运动到C点时速度为零,此时弹簧的弹力最大,加速度不为零,选项D错误;故选C.  
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考点分析:
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如图所示,用一根硬导线做成一个面积为S的正方形线框,把线框的右半部分于匀强磁场中,磁场方向垂;S纸面向里,磁感应强度大小为B,ab为线框的一条对称轴。则

A. 若磁感应强度B增大,线框具有扩张的趋势

B. 若线框绕ab转动,会产生逆时针方向的想应电流

C. 若线框绕ab以角速度匀速转动,则产生感应电动势的表达式为

D. 将线框沿垂直磁场方向匀速拉出的过程中,若拉力增火为原来的两倍,则安培力的功率增大为原来的四倍

 

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下列说法正确的是

A. 力的单位牛顿是国际单位制的基本单位之一

B. 天然放射现象中射线的实质是电子,来源于核外电子

C. 奥斯特发现了通电导线周围存在磁场

D. 英国物理学家汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的核式结构

 

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如图所示,倾角为θ=37°足够长平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻,其阻值为R1=R2=2r,两导轨间距为L=1m。在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场,其磁感应强度为B1=1T。在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5m2、总电阻为r、匝数N=100的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),在线圈内加上沿竖直方向,且均匀变化的磁场B2(图中未画),连接线圈电路上的开关K处于断开状态,g=10m/s2,不计导轨电阻。

求:

(1)从静止释放导体棒,导体棒能达到的最大速度是多少?

(2)导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内,电阻R1上产生的焦耳热为Q=0.5J,那么导体下滑的距离是多少

(3)现闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上,那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围

 

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如图所示,一边长为L的正三角形abO,bO边位于直角坐标系的x轴上,O点正是坐标原点,三角形三边的中点分别为c、d、e、df垂直于aO边、垂足为d,df与y轴的交点为f,cd与y轴的交点为g,在cg下方的三角形内有垂直坐标平面向外的匀强磁场,gh平行于df、且垂直于fi、垂足为i,以fi、gh为边界的足够大范围存在平行于fi的匀强电场,场强为E。现从e点垂直于bO边以速度v0入射一带正电的粒子,不计粒子的重力,粒子的荷质比为k,,该粒子以最短时间通过磁场后运动到d点,并且垂直于aO边离开磁场.

(1)磁感应强度B

(2)粒子过f点后再次到达y轴的位置坐标;

(3)粒子从e点开始运动到电场中速度

方向平行y轴的过程,所用时间是多少?

 

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如图所示,用导线绕成匝数N=50匝的直角三角形线框ACD,该线框绕与匀强磁场垂直的OO′(OO′轴与AD边共线)匀速转动 ,转速为n=25r/s垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T三角形线框的AC边长为30cmAD边长为50cm三角形线框的总电阻r=5Ω不计一切摩擦.当线框通过滑环和电刷与R=10Ω外电阻相连时,求

(1)线圈从图示位置转过的过程中通过外电阻R上的电量q

(2)线圈从图示位置转过π的过程中外力的功。

 

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