【題目】通過實驗研究通電長直導(dǎo)線間的相互作用規(guī)律。如圖所示,為兩根平行的長直導(dǎo)線,通過外接直流電源分別給兩導(dǎo)線通以相應(yīng)的恒定電流。為導(dǎo)線所在平面內(nèi)的兩點。下列說法中正確的是( 。
A.兩導(dǎo)線中的電流大小相等、方向相反時,點的磁感應(yīng)強度為零
B.導(dǎo)線電流向上、導(dǎo)線電流向下時,導(dǎo)線所受安培力向右
C.點的磁感應(yīng)強度一定不為零
D.兩導(dǎo)線所受安培力的大小一定相等
【答案】D
【解析】
A.兩導(dǎo)線的電流方向相反,由安培定則知兩電流在點產(chǎn)生的磁場方向相同,則合磁感應(yīng)強度不為零,故A錯誤;
B.N導(dǎo)線電流向下,由安培定則知該電流在M導(dǎo)線處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場。M導(dǎo)線電流向上,由左手定則知M導(dǎo)線所受安培力向左,故B錯誤;
C.若兩導(dǎo)線通以反向電流,由安培定則知在點產(chǎn)生相反方向的磁場。若M導(dǎo)線電流較強、N導(dǎo)線電流較弱,它們在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小可能相等,則合磁感應(yīng)強度可能為零,故C錯誤;
D.不管兩導(dǎo)線中電流的大小、方向如何,兩導(dǎo)線間相互作用的安培力是一對作用力與反作用力,大小一定相等,故D正確。
故選D。
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【題目】如圖所示,正三角形的三個頂點、、處,各有一條垂直于紙面的長直導(dǎo)線。、處導(dǎo)線的電流大小相等,方向垂直紙面向外,處導(dǎo)線電流是、處導(dǎo)線電流的2倍,方向垂直紙面向里。已知長直導(dǎo)線在其周圍某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度與電流成正比、與該點到導(dǎo)線的距離成反比。關(guān)于、處導(dǎo)線所受的安培力,下列表述正確的是( )
A.方向相反B.方向夾角為60°
C.大小的比值為D.大小的比值為2
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【題目】如圖所示,兩個完全相同的長木板A、B靠在一起(不連接)放在光滑的水平面上,A、B的長均為L,質(zhì)量均為m,一物塊C,質(zhì)量也為m,以初速度v0從A木板的左端滑上木板,最終剛好能滑到木板A的右端,重力加速度為g,物塊與兩長木板間的動摩擦因數(shù)相同,不計滑塊C的大小。求:
(1)物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)物塊滑到A的右端時,再給C一個向右的瞬時沖量,使C的速度變?yōu)?/span>,試判斷C會不會從B的右端滑出,要求寫出判斷的推理過程。
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【題目】如圖甲所示,在勻強磁場中,同一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢圖像如圖乙中曲線a、b所示,則( )
A.兩次t=0時刻線圈的磁通量均為零B.曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為na:n b=2∶3
C.曲線a表示的交變電動勢最大值為15VD.曲線b表示的交變電動勢有效值為 V
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【題目】如圖所示,“L”形長木板B置于粗糙的水平地面上,可視為質(zhì)點的滑塊A靜止在B的最左端,滑塊A到長木板右側(cè)壁距離x =6.5m。已知滑塊與長木板、長木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,A、B質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg,F(xiàn)給A向右的瞬時沖量I=14N·s,假設(shè)A與B右側(cè)壁的碰撞為彈性碰撞,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.求∶
(1)A、B碰后瞬間兩者的速度大小。
(2)試判斷滑塊A能否從長木板左端掉落。寫出判斷過程。
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【題目】用如圖甲所示的裝置研究小車的勻變速直線運動。圖乙是某次實驗得到的一條紙帶,紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間還有四個打點畫出。已知A、B兩點間距離為,D、E兩點間距離為,且有,交變電流的頻率為。
回答下列問題。
(1)紙帶上顯示的運動方向為____________;(選填“從左向右”或““從右向左”)
(2)小車運動的加速度為____________;(用題給物理量字母表示)
(3)點的速度為___________(用題給物理量字母表示)。
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【題目】小型登月器連接在航天站上,一起繞月球做圓周運動,其軌道半徑為月球半徑的3倍,某時刻,航天站使登月器減速分離,登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月,在月球表面逗留一段時間完成科考工作后,經(jīng)快速啟動仍沿原橢圓軌道返回,當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點時恰與航天站對接,登月器快速啟動時間可以忽略不計,整個過程中航天站保持原軌道繞月運行.已知月球表面的重力加速度為g,月球半徑為R,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響,則登月器可以在月球上停留的最短時間約為( 。
A. 4.7πB. 3.6πC. 1.7πD. 1.4π
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【題目】如圖所示為一定質(zhì)量氣體發(fā)生狀態(tài)變化的P-V圖象,1、2是兩條等溫線,A、B是等溫線1上的兩點,C、D是等溫線2上的兩點,若氣體按圖線從A→B→C→D→A進行狀態(tài)變化,則下列說法正確的是_________。
A.等溫線1對應(yīng)的氣體溫度比等溫線2對應(yīng)的氣體溫度高
B.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,氣體一定吸收熱量
C.氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,氣體吸收的熱量比氣體做功多
D.氣體從狀態(tài)C變化到狀態(tài)D,氣體分子密度增大了,但氣體分子的平均速率不變
E.氣體從A→B→C→D→A的過程中,氣體做的總功為零
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【題目】如圖所示,水平傳送帶上A、B兩端點間距L=4m,半徑R=1m的光滑半圓形軌道固于豎直平面內(nèi),下端與傳送帶B相切。傳送帶以v0=4m/s的速度沿圖示方向勻速運動,質(zhì)量m=lkg的小滑塊由靜止放到傳送帶的A端,經(jīng)一段時間運動到B端,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2。
(1)求滑塊到達B端的速度;
(2)求滑塊由A運動到B的過程中,滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量;
(3)僅改變傳送帶的速度,其他條件不變,計算說明滑塊能否通過圓軌道最高點C。
【答案】(1)vB=4m/s (2)Q=8J (3)不能通過最高點
【解析】試題分析:⑴滑塊開始時在傳送帶上先向右做加速運動,若傳送帶足夠長,設(shè)當(dāng)滑塊速度v=v0時已運動距離為x,根據(jù)動能定理有:μmgx=-0
解得:x=1.6m<L, 所以滑塊將以速度v=v0=4m/s做勻速運動至B端
⑵設(shè)滑塊與傳送帶發(fā)生相對運動的時間為t,則:v0=μgt
皮帶通過的位移為:x′=v0t
滑塊與傳送帶之間相對滑動的距離為:Δx=x′-x
滑塊與傳送帶之間產(chǎn)生的熱量為:Q=μmgΔx
聯(lián)立以上各式解得:Q=8J
⑶設(shè)滑塊通過最高點C的最小速度為vC,經(jīng)過C點時,根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律有:mg=
在滑塊從B運動到C的過程中,根據(jù)動能定理有:-2mgR=-
解得要使滑塊能通過圓軌道最高點C時經(jīng)過B的速度最小為:vB=m/s
若僅改變傳送帶的速度,其他條件不變,使得滑塊一直做勻加速直線運動至B的速度為最大速度,設(shè)為vm,根據(jù)動能定理有:μmgL=-0
解得:vm=m/s<vB=m/s,所以僅改變傳送帶的速度,滑塊不能通過圓軌道最高點
考點:本題主要考查了勻變速直線運動規(guī)律、牛頓第二定律、動能定理、功能關(guān)系的應(yīng)用問題,屬于中檔題。
【題型】解答題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強電場,電場強度大小為E;在0<x<L區(qū)域內(nèi),x軸上、下方有相反方向的勻強電場,電場強度大小均為2E;在x>L的區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小不變、方向做周期性變化.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子(粒子重力不計),由坐標(biāo)為(-L, )的A點靜止釋放.
(1)求粒子第一次通過y軸時速度的大小;
(2)求粒子第一次射入磁場時的位置坐標(biāo)及速度;
(3)現(xiàn)控制磁場方向的變化周期和釋放粒子的時刻,實現(xiàn)粒子能沿一定軌道做往復(fù)運動,求磁場的磁感應(yīng)強度B的大小取值范圍.
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