【題目】如圖所示,虛線兩側(cè)有垂直線框平面磁感應(yīng)強度均為B的勻強磁場,直角扇形導(dǎo)線框半徑為L、總電阻為R,繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.線框從圖中所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中,線框內(nèi)感應(yīng)電流的有效值是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,即在內(nèi),穿過閉合線框的磁通量不變,線框內(nèi)無感應(yīng)電流;在轉(zhuǎn)過90°至180°的過程中,即在內(nèi),線框中的感應(yīng)電動勢:
,
大小恒定不變,感應(yīng)電流沿逆時針方向;
在轉(zhuǎn)過180°至270°的過程中,即在內(nèi),穿過閉合線框的磁通量不變,線框內(nèi)無感應(yīng)電流;在轉(zhuǎn)過270°至360°的過程中,即在內(nèi),線框中的感應(yīng)電動勢:
,
大小恒定不變,感應(yīng)電流沿順時針方向.根據(jù)以上分析,畫出一個周期內(nèi)感應(yīng)電動勢Et圖象(圖象略),利用電流的熱效應(yīng)計算感應(yīng)電動勢的有效值:
,
所以:
選項B正確.
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【題目】如圖,在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強電場,場強大小為E;在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場.一個氕核和一個氘核先后從y軸上y=h點以相同的動能射出,速度方向沿x軸正方向.已知進入磁場時,速度方向與x軸正方向的夾角為,并從坐標(biāo)原點O處第一次射出磁場. 氕核的質(zhì)量為m,電荷量為q. 氘核的質(zhì)量為2m,電荷量為q,不計重力.求:
(1)第一次進入磁場的位置到原點O的距離;
(2)磁場的磁感應(yīng)強度大小;
(3)第一次進入磁場到第一次離開磁場的運動時間.
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【題目】在xOy平面上,存在一個以O為圓心的圓形磁場區(qū)域,磁場方向垂直于xOy平面.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,經(jīng)過原點O時的速度方向與x軸夾角為30°,大小為v,之后該粒子經(jīng)過y軸上的P點,速度方向與y軸的夾角為30°,P到O的距離為L,如圖所示.求磁場區(qū)域的半徑R和磁場的磁感應(yīng)強度B的大。W又亓Σ挥嫞
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【題目】如圖甲所示,足夠長光滑水平導(dǎo)軌MN、PQ間連接兩定值電阻R1=30,R2=6,導(dǎo)軌間距L=0.5m,整個裝置處在磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場中,質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,在外力F作用下由靜止開始做勻加速運動,F-t圖像如乙圖所示,則下列選項正確的是
A.導(dǎo)體棒勻加速運動的加速度
B.導(dǎo)體棒電阻r=1
C.t=2s時電阻R1的熱功率W
D.0~2s內(nèi)通過R1的電荷量為0.5C
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【題目】如圖所示,半徑R=2m的四分之一圓弧軌道AB固定在水平面上,左端固定有輕彈簧的長木板放置在光滑水平面上,緊靠圓弧軌道末端且上表面與軌道末端平齊,木板右側(cè)CD段粗糙,左側(cè)光滑。質(zhì)量m=2kg的小滑塊從軌道A端靜止釋放,滑塊運動到圓弧軌道末端B點時對軌道的壓力F=56N。已知長木板質(zhì)量M=2kg,滑塊與長木板CD段動摩擦因數(shù),CD段長度L=1m,滑塊可看作質(zhì)點,彈簧自然伸長時右端沒有到達D點,g取10m/s2。求:
(i)運動過程中系統(tǒng)彈性勢能的最大值;
(ii)通過計算判斷滑塊最終是否會從長木板上滑落?
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【題目】某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量蓄電池的電源電動勢和內(nèi)電阻.
(1)定值電阻R1=20Ω,連接好電路,閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑片位置,發(fā)現(xiàn)電壓表V1有讀數(shù),電壓表V2始終無讀數(shù),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路中存在斷路故障,則該故障可能在__________(選填“ab”、“bc”或“cd”)兩點間.(已知連接電表的導(dǎo)線都是正常的)
(2)排除故障后,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動変阻器的阻值,記錄多組電壓表的示數(shù)U1、U2,如上表所示,請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出U2-U1圖象________.
(3)由圖可知,電源電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(4)為減小系統(tǒng)誤差,R1可以選擇比上述_______(填“較大”、“較小”)一些的阻值.
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【題目】如圖所示,在xOy平面的第I象限中,磁場分界線OM的上下兩側(cè)分別有垂直紙面向里、向外的勻強磁場B1和B2,磁感應(yīng)強度大小B1=B2=B.質(zhì)量為m,電量為-q的粒子速度一定,從O點沿x軸正方向垂直射入磁場,在磁場中運動的半徑為d.已知粒子重力不計,磁場分布區(qū)域的大小可以通過調(diào)節(jié)分界線OM與x軸間的夾角改變.
(1)求粒子運動速度的大小;
(2)欲使粒子從y軸射出,求分界線OM與x軸的最小夾角;
(3)若分界線OM與x軸的夾角=30°,將下方磁場的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?/span>,P是OM上一點,粒子恰能通過P點,求粒子從O點運動到P點時間.
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【題目】在直角坐標(biāo)系xOy中,A(-0.3,0)、C是x軸上的兩點,P點的坐標(biāo)為(0,0.3)。在第二象限內(nèi)以D(-0.3,0.3)為圓心、0.3m為半徑的圓形區(qū)域內(nèi),分布著方向垂直xOy平面向外、磁感應(yīng)強度大小為B=0.1T的勻強磁場;在第一象限三角形OPC之外的區(qū)域,分布著沿y軸負(fù)方向的勻強電場。現(xiàn)有大量質(zhì)量為m=3×10-9kg、電荷量為q=1×10-4C的相同粒子,從A點平行xOy平面以相同速率、沿不同方向射向磁場區(qū)域,其中沿AD方向射入的粒子從P點進入電場,經(jīng)電場后恰好通過C點。已知α=37°,不考慮粒子間的相互作用及其重力,求:
(1)粒子的初速度大小;
(2)電場強度E的大;
(3)粒子穿越x正半軸的最大橫坐標(biāo)。
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【題目】如圖所示,a、b、c分別為固定豎直光滑圓弧軌道的右端點、最低點和左端點,Oa為水平半徑,c點和圓心O的連線與豎直方向的夾角a=,現(xiàn)從a點正上方的P點由靜止釋放一質(zhì)量m=1kg的小球(可視為質(zhì)點),小球經(jīng)圓弧軌道飛出后以水平速度v=3m/s通過Q點,已知圓弧軌道的半徑R=1m,取重力加速度g=10m/s2,sin=0.8,cos=0.6,不計空氣阻力,下列分析正確的是( )
A.小球從P點運動到Q點的過程中重力所做的功為4.5J
B.P、a兩點的高度差為0.8m
C.小球運動到c點時的速度大小為4m/s
D.小球運動到b點時對軌道的壓力大小為43N
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