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如图所示,光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线.一质量为0.02kg的金属环在...

如图所示,光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线.一质量为0.02kg的金属环在该平面内以大小v02m/s、方向与电流方向成60°角的初速度滑出.则(  )

A.金属环最终将静止在水平面上的某处

B.金属环最终沿垂直导线方向做匀速直线运动

C.金属环受安培力方向始终和受到方向相反

D.金属环中产生的电能最多为0.03J

 

D 【解析】 ABC、金属环周围有环形的磁场,金属环向右运动,磁通量减小,根据来拒去留可知,所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线,即安培力垂直直导线向左,与运动方向并非相反,安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动,当垂直导线方向的速度减为零,只剩沿导线方向的速度,然后磁通量不变,无感应电流,水平方向合力为零,故为匀速直线运动,故A、B、C错误; D、由题意知:沿导线方向分速度v1=v0•cos60°=1m/s根据能量转化与守恒解得:,代入数值解得:Q=0.03J,故环中最多产生0.03J的电能,故D正确;故选D.
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考点分析:
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如图甲所示,正方形导线圈abcd放在与线圈平面垂直的磁场中,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.已知线圈共100匝,边长为10 cm,总电阻为0.1 Ω.下列说法正确的是

A.t=1 s时,导线圈产生的感应电动势为0.1V

B.02 s内,通过导线横截面的电荷量2C

C.23 s内,导线圈有收缩的趋势

D.23 s内,导线圈中产生的焦耳热为40J

 

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如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线为中心,R为半径的圆周上有abcd四个点,已知c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是(  )

A.直导线中电流方向垂直纸面向里

B.a点的磁感应强度为T,方向向右

C.b点的磁感应强度为T,方向斜向下,与B45°

D.d点的磁感应强度为0

 

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如图甲所示,光滑的平行金属导轨水平放置,导轨间距L=1 m,左侧接一阻值为R=0.5 Ω的电阻.在MNPQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场,磁场宽度d=1 m.一质量m=1 kg的金属棒ab置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.金属棒ab受水平力F的作用从磁场的左边界MN由静止开始运动,其中,Fxx为金属棒距MN的距离)的关系如图乙所示.通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大.则:

1)金属棒刚开始运动时的加速度为多少?

2)磁感应强度B的大小为多少?

3)若某时刻撤去外力F后金属棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v0sv0为撤去外力时的速度,s为撤去外力F后的位移),且棒运动到PQ处时恰好静止,则金属棒从MN运动到PQ的整个过程中通过左侧电阻R的电荷量为多少?外力F作用的时间为多少?

 

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如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场,在距y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的m匀强磁场,磁感应强度为B(大小可调节)。现有质荷比为kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场,且以v=,方向与y轴正向成60°的速度经过P点进入磁场,OA=0.1m,不计重力,求:

(1)粒子在A点进入电场的初速度v0为多少;

(2)要使粒子不从CD边界射出,则磁感应强度B的取值范围;

(3)粒子经过磁场后,刚好可以回到A点,则磁感应强度B为多少。

 

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如图所示,传送带与水平面之间的夹角θ=30°,其上AB两点间的距离L=5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动.现将一质量m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送之间的动摩擦因数μ=,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(取g=10m/s2

1)物体刚开始运动的加速度大小;

2)物体从AB运动的时间;

3)传送带对小物体做的功;

4)电动机做的功。

 

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