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如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直...

如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kvF0k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为FA,电阻R两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图象可能正确的有

A. B.

C. D.

 

BC 【解析】 对金属棒受力分析,根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出表达式,分情况讨论加速度的变化情况,分三种情况讨论:匀加速运动,加速度减小的加速,加速度增加的加速,再结合图象具体分析. 设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知,感应电动势,环路电流, 即; 安培力,方向水平向左,即 , ; R两端电压 , 即; 感应电流功率 , 即. 分析金属棒运动情况,由力的合成和牛顿第二定律可得: , 即加速度,因为金属棒从静止出发,所以,且,即,加速度方向水平向右. (1)若,,即,金属棒水平向右做匀加速直线运动.有,说明,也即是,,所以在此情况下没有选项符合. (2)若,随v增大而增大,即a随v增大而增大,说明金属棒做加速度增大的加速运动,速度与时间呈指数增长关系,根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合; (3)若,随v增大而减小,即a随v增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关系可知C选项符合.  
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如图所示边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个直角边长为l的等腰直角三角形导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框斜边的中线和虚线框的一条对角线恰好共线。从t=0开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场,直到整个导线框离开磁场区域。用I表示导线框中的感应电流(逆时针方向为正),则下列表示It关系的图象中,正确的是(  )

A. B.

C. D.

 

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在如图所示的正三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,一正三角形的导体框刚好与磁场的边界重合,已知导体框的边长为l。在导体框以恒定的角速度绕其中心顺时针转过120°的过程中,下列说法中正确的是(  )

A.导体框中的平均感应电动势为0,感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针

B.导体框中的平均感应电动势为0,感应电流方向先沿逆时针后沿顺时针

C.导体框中的平均感应电动势为,感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针

D.导体框中的平均感应电动势为,感应电流方向先沿逆时针后沿顺时针

 

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如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是在t2(t1+0.2)s时刻的波形图。

(i)若波速为75m/s,求质点Mt1时刻的振动方向;

(ii)t1t2的时间内,如果M通过的路程为1.8m,求波的传播方向和波速的大小。

 

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如图所示,一由玻璃制成的直角三棱镜ABC,其中ABAC,该三棱镜对红光的折射率大于。一束平行于BC边的白光射到AB面上。光束先在AB面折射后射到BC面上,接着又从AC面射出。下列说法正确的是________

A. 各色光在AB面的折射角都小于30°

B. 各色光在BC面的入射角都大于45°

C. 有的色光可能不在BC面发生全反射

D. AC面射出的有色光束中红光在最上方

E. AC面射出的光束一定平行于BC

 

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如图,竖直放置的粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口。左管内用水银封闭一段长L120cm的空气柱,左右两管水银面差为h15cm。已知外界温度为27℃,大气压为75cmHg

(i)如果缓慢向右管内注入水银,直到左右水银面相平(原来右管水银没有全部进入水平部分),求在右管注入的水银柱长度

(ii)在左右管水银面相平后,缓慢升高左管内封闭气体的温度,使封闭空气柱长度变为20cm,求此时左端空气柱的温度。

 

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