如图所示,足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°放置,在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行,在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B=1T;现有一质量为m=10g,总电阻为R=1Ω,边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ,让PQ边与斜面底边平行,从斜面上端静止释放,线圈刚好匀速穿过磁场.已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,(取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)线圈进入磁场区域时,受到安培力大小;

(2)线圈释放时,PQ边到bb′的距离;

(3)整个线圈穿过磁场的过程中,线圈上产生的焦耳热.

 

两块厚度相同的木块AB紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为mA2.0 kgmB0.90 kg,它们的下底面光滑,上表面粗糙,另有一质量mC0.10 kg的滑块C,以vC10 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面,如右图所示.由于摩擦,滑块最后停在木块B上,BC的共同速度为0.50 m/s.求:

(1)木块A的最终速度vA

(2)滑块C离开A时的速度vC′.

 

如图所示,一个100匝的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为200 cm2,线圈的电阻为1 Ω,在线圈外接一个阻值为4 Ω的电阻和一个理想电压表。线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中,磁感强度随时间变化规律如Bt图所示,求:

(1)t=3s时穿过线圈的磁通量。

(2)t=5s时,电压表的读数。

 

如图所示,在一矩形区域内,不加磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场,带电粒子仍以原来的初速度入射,粒子飞出磁场时偏离原方向60°,利用以上数据求:

(1)带电粒子的比荷

(2)带电粒子在磁场中运动的周期

 

如图,两滑块AB在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是(  )

A. AB都向左运动

B. AB都向右运动

C. A静止,B向右运动

D. A向左运动,B向右运动

 

质量为m的铁锤以速度v竖直打在木桩上经过Δt时间后停止则在打击时间内铁锤对木桩的平均冲力的大小是(    )

A. mgΔt    B.     C.     D.

 

假设某航天器以8 km/s 的速度高速运行时,迎面撞上一只速度为10 m/s、质量为5 kg的大鸟,碰撞时间为1.0×10-5 s,则碰撞过程中的平均作用力约为(  )

A. 8×1012 N    B. 8×109 N    C. 4×109 N    D. 5×106 N

 

下列相互作用的过程中,可以认为系统动量守恒的是(  )

A.

B.

C.

D.

 

如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈AB,线圈A跟电源 连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合回路.下列说法正确的是( )

A. 闭合开关S时,B中产生与图示方向的感应电流

B. 闭合开关S时,B中产生与图示方向相反的感应电流

C. 断开开关S时,电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间

D. 断开开关S时,弹簧k立即将衔铁D拉起

 

著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置:一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动,在圆板的中部有一个线圈,圆板的四周固定着一圈带电的金属小球,如图所示.当线圈接通电源后,将产生流过图示方向的电流,则下列说法正确的是(  )

A. 接通电源瞬间,圆板不会发生转动

B. 线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动

C. 若金属小球带正电,接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同

D. 若金属小球带负电,接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同

 

质量为m的金属导体棒置于倾角为的导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数为,当导体棒通以垂直纸面向里的电流时,恰能在导轨上静止,如图所示的四个图中,标出了四种可能的匀强磁场方向,其中棒与导轨问的摩擦力可能为零的是(     )

A.     B.     C.     D.

 

如图所示,两光滑平行倾斜导轨PQ、EF所在平面与水平面的夹角为θ,匀强磁场垂直于导轨所在平面斜向下,导轨下端接一电阻R,质量为m的导体棒用平行于导轨的细线拴住置于导轨上,线的另一端跨过光滑定滑轮挂着一个质量为M的砝码,按住导体棒,整个装置处于静止状态,放手后,导体棒被细线拉着沿导轨向上运动一段位移s后,速度恰好达到最大值v(导体棒及导轨电阻忽略不计),在此过程中( 

A.细线的拉力始终等于Mg

B.导体棒做加速度逐渐越小的加速运动

C.细线的拉力与安培力的合力对导体棒做的功等于导体棒增加的机械能

D.电阻R产生的热量Q=Mgs﹣mgssinθ﹣mv2

 

如图所示,等腰三角形的左半部分区域内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,其顶点在x轴上且底边长为4L,高为L,底边与x轴平行,纸面内一直角边长为L和2L的直角三角形导线框以恒定速度沿x轴正方形穿过磁场区域.t=0时刻导线框恰好位于图中所示的位置.规定顺时针方向为导线框中电流的正方向,下列能够正确表示电流一位移(i﹣x)关系的是(  )

A.     B.

C.     D.

 

在如图所示的电路中,A1、A2为两个完全相同的灯泡,L为直流电阻不可忽略的自感线圈,E为电源,S为开关,R为保护电阻,下列说法正确的是(  )

A. 闭合开关S,A1先亮,A2后亮,最后A1更亮一些

B. 闭合开关S,A2先亮,A1后亮,最后A2更亮一些

C. 断开开关S,A2闪亮一下再熄灭

D. 断开开关S,A1、A2都要过一会儿再熄灭

 

如图所示,闭合圆形金属环竖直固定,光滑水平导轨穿过圆环,条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动,其轴线穿过圆环圆心,与环面垂直,则磁铁在穿过圆环的整个过程中,下列说法正确的是( 

A.金属环先有收缩趋势,后有扩张趋势

B.金属环中的感应电流方向不变

C.磁铁先做减速运动、后做加速运动

D.磁铁先做加速运动,后做减速运动

 

在电磁感应现象中,下列说法正确的是(  )

A. 闭合线圈在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流

B. 线圈不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势

C. 感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反

D. 法拉第通过实验研究,总结出电磁感应现象中感应电流方向的规律

 

如图所示,一束正离子垂直地射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生任何偏转.如果让这些不偏转的离子再垂直进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分成几束.对这些进入后一磁场的不同轨迹的离子,可得出结论(   )

A. 它们的动量一定各不相同

B. 它们的电量一定各不相同

C. 它们的质量一定各不相同

D. 它们的电量与质量之比一定各不相同

 

如图所示,带电粒子以初速度以v0a点进入匀强磁场,运动过程中经过b点,Oa=0b,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,带电粒子仍以速度以v0a点进入电场,仍能通过b点,则电场强度E和磁感应强度B的比值为

A. v0    B. 1/ v0    C. 2 v0    D. v0/2

 

从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子,这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害,但是由于地球周围存在磁场,地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向,对地球上的生命起到保护作用,如图,那么(  )

A. 地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同

B. 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强,赤道附近最弱

C. 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱,赤道附近最强

D. 地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转

 

如图所示,质量m=1.0kg、电荷量q=-4×103C的小球用长度1=0.5m的不可伸长的绝缘轻质细线悬吊在O点,过O点的竖直线右侧有竖直向下足够大的匀强电场,电场强度大小E=5×103N/C。现将小球拉至A处,此时细线与竖直方向成θ角。现由静止释放小球,在小球运动过程中细线始终未被拉断。已知cosθ=,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小球第一次离开电场时的速度大小;

(2)小球第一次进入电场时的动能。

 

如图所示,在xOy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场第二象限内有平行于x轴的有界匀强电场,电场的边界AB、CD均与y轴平行,且OB=BD。一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),从P(a,0)点以速度v0垂直射入磁场,其速度方向与x轴成30°夹角,然后从y轴上的N点(图中未画出)垂直于y轴离开磁场,粒子进入第二象限后恰好不穿过CD。已知粒子从第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0。求:

(1)匀强磁场的磁感应强度大小;

(2)带电粒子自P点开始到第一次到达N点所用的时间;

(3)匀强电场的电场强度大小。

 

如图所示,在光滑的水平冰面上放置一个光滑的曲面体,曲面体的右侧与冰面相切,一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上。已知小孩和冰车的总质量为m1=40kg,小球的质量为m2=10g,曲面体的质量为m3=10kg。某时刻小孩将小球以v0=4m/s的水平速度向曲面体推出,推出后,小球沿曲面体上升(小球不会越过曲面体,求:

(1)推出小球后,小孩和冰车的速度大小v1

(2)小球在曲面体上升的最大高度h。

 

如图所示,质量M=2kg的木板置于光滑的水平地面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和小物块间的动摩擦因数μ=0.3。现对小物块施加一水平向右的恒力F=14N,经t=2s小物块从木板滑离,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小物块在木板上滑行时,小物块和木板的加速度大小a1、a2

(2)木板的长度l

 

为了描绘一个“12V 6W”的小灯泡的伏安特性曲线,现提供以下器材进行实验:

直流电源E:电动势15V,内阻不计;

电流表A:量程分别0~0.6A0~3A,内阻分别约为0.5Ω0.1Ω;

电压表V:量程0~3V,内阻为3kΩ;

定值电阻R0:阻值为12kΩ;

滑动变阻器R:最大阻值20Ω,允许通过的最大电流1A;

开关一个;导线若干。

由于电压表的量程偏小,要用所给电压表V和定值电阻R0改装成一个较大量程的电压表V′,改装后的电压表量程为___________

(2)在方框里画出符合本实验要求的电路图;

_____

(3)根据测得的电压表V的示数和电流表A的示数,描出I-U曲线如图甲所示。某次测量时,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为___________A,此时小灯泡的电阻为___________Ω

 

如图所示,用光电门等器材验证机械能守恒定律。一个直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放,下落过程中通过A处正下方固定的光电门B,测得A、B间的距离为H(>>d),小球通过光电门B的时间为t,当地的重力加速度为g,则

(1)小球通过光电门B时的速度表达式v=______________________

(2)多次改变A、B间距离H,重复上述实验,描点作出H变化的图象,若小球下落过程中机械能守恒,则作出的图线为通过坐标原点的一条倾斜直线,且斜率为___________

(3)某同学通过实验获得-H图线为通过坐标原点的直线,但斜率比(2)中的斜率偏小,原因可能是____________________________________________

 

如图所示,在竖直平面内有一条不光滑的轨道ABC,其中AB段是半径为R圆弧,BC段是水平的。一质量为m的滑块从A点由静止滑下,最后停在水平轨道上C点,此过程克服摩擦力做功为W1。现用一沿着轨道方向的力推滑块,使它缓慢地由C点推回到A点,此过程克服摩擦力做功为W2,设推力对滑块做功为W,则下列关系中正确的是

A. W1=mgR    B. W2= mgR

C. mgR< W<2mgR    D. W> 2mgR

 

用矩形半导体薄片制成一个霍尔元件,E、F、M、N为其四个侧面。在E、F间通入恒定电流,同时外加与薄片上下表面垂直的匀强磁场,电流和磁感应强度B的方向如图所示。若半导体可自由移动电荷为正电荷,M、N间产生的电势差为UH。下列说法正确的是

A. N板电势高于M板电势

B. N板电势低于M板电势

C. 只增大磁感应强度B,则UH变大

D. 只增大通入霍尔元件的电流I,则UH变大

 

图中直线AB为某点电荷产生的电场中一条竖直的电场线。有一质量为m、电荷量为+q的小球,由该直线上的A点静止释放,小球向下运动h达到B点时速度恰好减小为零,下落过程不计空气阻力。下列判断正确的是

A. 该点电荷位于A点的正上方且带负电

B. B点的电场强度大小EB>

C. A点的电势A大于B点的电势B

D. 小球从A点到B点的过程电势能增加mgh

 

某同学在研究微型直流电动机的性能时,采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R的阻值,使电动机不转动,此时电流表和电压表的示数分别为I1U1。重新调节R的阻值,使电动机正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为I2U2。则

A. 这台电动机的线圈电阻为

B. 这台电动机正常运转时线圈的发热功率为U1I1

C. 这台电动机正常运转时的输出功率为U2I2

D. 这个电源的内阻为

 

如图甲所示,轻绳一端固定在O点,另一端固定一小球(可看成质点),让小球在竖直平面内做圆周运动。改变小球通过最高点时的速度大小v,测得相应的轻绳弹力大小F,得到F-v2图象如图乙所示,已知图线的延长线与纵轴交点坐标为(0,-b),斜率为k。不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是

A. 该小球的质量为bg

B. 小球运动的轨道半径为

C. 图线与横轴的交点表示小球所受的合外力为零

D. v2=a时,小球的向心加速度为g

 

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