如图,+Q为固定的正点电荷,虚线圆是其一条等势线。两电荷量相同、但质量不相等的粒子,分别从同一点A以相同的速度v0射入,轨迹如图中曲线,B、C为两曲线与圆的交点。aB、aC表示两粒子经过B、C时的加速度大小,vB、vC表示两粒子经过B、C时的速度大小。不计粒子重力,以下判断正确的是
A. aB=aC vB=vC
B. aB>aC vB=vC
C. aB>aC vB<vC
D. aB<aC vB>vC
如图,斜面光滑的斜劈静止在水平地面上,放在斜劈上的物体受到平行于斜面向下的力F作用,沿斜面向下运动,斜劈保持静止。下列说法正确的是
A. 地面对斜劈没有摩擦力作用
B. 地面对斜劈的摩擦力方向水平向右
C. 若F增大,地面对斜劈的摩擦力也增大
D. 若F反向,地面对斜劈的摩擦力也反向
如图所示,匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面,其中坐标原点O处的电势为2V,a点的坐标为(0,4),电势 为8V,b点的坐标为(3,0),电势为8V,则电场强度的大小为
A. 250V/m B. 200V/m
C. 150V/m D. 120V/m
质量为2kg的质点在x-y平面上运动,x方向的速度-时间图像和y方向的位移-时间图像分别如图所示,则质点
A. 初速度为4m/s
B. 所受合外力为4N
C. 做匀变速直线运动
D. 初速度的方向与合外力的方向垂直
在水平冰面上,一辆质量为1× 103 kg的电动雪橇做匀速直线运动,关闭发动机后,雪橇滑行一段距离后停下来,其运动的 v - t 图象如图所示,那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是
A. 关闭发动机后,雪橇的加速度为-2 m/s2
B. 雪橇停止前30s内通过的位移是150 m
C. 雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103 W
D. 雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03
发电机和电动机具有装置上的类似性,源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。
图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻,导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源,导体棒ab通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为I。
(1)求在Δt时间内,图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能。
(2)从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。
a.请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中,分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。
b.我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请以图2“电动机”为例,通过计算分析说明。