【題目】如圖所示,在地面上方等間距分布著足夠多的、水平方向的條形勻強磁場,每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰區(qū)域的間距均為d,F(xiàn)有一邊長為l(l <d)的正方形金屬線框在離地高h處以水平初速度從左側(cè)磁場邊緣進入磁場,運動中線框平面始終豎直,最終落在地面上,不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是( )
A.線框在空中運動的時間一定為
B.一定,h越大線框運動的水平位移一定越大
C.h一定,越大線框運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多
D.h一定,的大小連續(xù)變化,線框落地點也一定相應(yīng)的連續(xù)變化
【答案】AC
【解析】
A.線框水平方向上進磁場和出磁場受安培力做減速運動,在無磁場區(qū)以及全部在磁場中做勻速直線運動,在豎直方向上僅受重力,做自由落體運動。根據(jù)自由落體運動
解得線框的運動的時間為,故A正確;
B.在進磁場和出磁場過程中,線框在水平方向受安培力作用,水平方向的速度減小,當(dāng)水平方向的速度減為0時,線框只有豎直方向的速度,水平方向的位移不再增大。則在進或出磁場中,根據(jù)動量定理有
又
則有
且
聯(lián)立得
解得,即在v0一定的情況下,線框進出磁場中的水平位移不變,與h無關(guān),而線框在無磁場區(qū)和完全在磁場區(qū),水平方向的位移都一樣為d,故總的水平位移不變;同理,當(dāng)水平方向的速度沒有減到零時線框就落地,則h越高,x越大,總的水平位移越大,故B錯誤;
C.線框進入和穿出條形磁場區(qū)域時,才產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,才受到安培力,出現(xiàn)安培力做功,從而產(chǎn)生焦耳熱,由公式
可知v0越大,線框進出磁場任一過程中安培力越大,因為距離一定,則線框克服安培力做功越多,故產(chǎn)生的焦耳熱一定越多,故C正確;
D.線框進入和穿出條形磁場區(qū)域時,才產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,才受到安培力,在水平方向做減速運動。因為線框在水平方向上做變減速運動,雖然v0的大小連續(xù)變化,下落時間不變,但落地點不是相應(yīng)的連續(xù)變化,故D錯誤。
故選AC。
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【題目】在半球形光滑容器內(nèi)放置一細(xì)桿,如圖所示,細(xì)桿與容器的接觸點分別為A、B兩點,則容器上A、B兩點對細(xì)桿的作用力方向分別為
A.均豎直向上
B.均指向球心
C.A點處指向球心,B點處豎直向上
D.A點處指向球心,B點處垂直于細(xì)桿向上
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【題目】如圖,一根用絕緣材料制成的輕彈簧,勁度系數(shù)為k,一端固定,另一端與質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球相連,靜止在光滑絕緣水平面上的A點。當(dāng)施加水平向右的勻強電場E后,小球從靜止開始在A、B之間做簡諧運動,在彈性限度內(nèi)下列關(guān)于小球運動情況說法中正確的是( )
A.小球在A、B的速度為零而加速度相同
B.小球做簡諧振動的振幅為
C.從A到B的過程中,小球和彈簧系統(tǒng)的機械能不斷增大
D.將小球由A的左側(cè)一點由靜止釋放,小球簡諧振動的振幅不變
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【題目】如圖所示,勻強磁場中有一圓形閉合線圈,線圈平面與磁感線平行,能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的應(yīng)是下述運動中的哪一種( )
A.線圈平面沿著與磁感線垂直的方向運動
B.線圈平面沿著與磁感線平行的方向運動
C.線圈繞著與磁場平行的直徑ab旋轉(zhuǎn)
D.線圈繞著與磁場垂直的直徑cd旋轉(zhuǎn)
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為M=4kg,長為L=2m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m=1kg的鐵塊,且視小鐵塊為質(zhì)點,木板厚度不計;今對木板突然施加一個水平向右的拉力.
(1)若不計鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6N,則小鐵塊經(jīng)多長時間將離開木板?
(2)若鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,鐵塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,要使小鐵塊對地的總位移不超過1.5m,則施加在木板水平向右的拉力應(yīng)滿足什么條件?(g=10m/s2)
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【題目】如圖(a)所示,一個電阻值為R,匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路。線圈的半徑為r1。在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0。導(dǎo)線的電阻不計。在0至t1時間內(nèi),下列說法中正確的是( 。
A.R1中電流的方向由a到b通過R1
B.電流的大小為
C.線圈兩端的電壓大小為
D.通過電阻R1的電荷量
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【題目】輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上,彈簧下端懸掛一個小鐵球,電梯中有質(zhì)量為50kg的乘客,如圖所示,在電梯運行時乘客發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)彈簧的伸長量是電梯靜止時輕質(zhì)彈簧的伸長量的一半,這一現(xiàn)象表明(g=10m/s2)( 。
A.電梯此時一定加速下降
B.乘客一定處于超重狀態(tài)
C.電梯此時的加速度一定是10m/s2
D.乘客對電梯地板的壓力一定是250N
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【題目】某實驗小組所用的實驗裝置如圖所示,通過改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量研究加速度與力的關(guān)系.圖中帶滑輪的長木板水平放置于桌面上,一端拴有砂桶的細(xì)繩通過小車的滑輪與拉力傳感器相連,拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大小.
(1)關(guān)于本實驗,下列說法正確的是________.
A.小車靠近打點計時器,先釋放小車,再接通電源,打出一條紙帶,同時記錄傳感器的示數(shù)
B.小車受到的合外力等于傳感器示數(shù)的2倍
C.不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
D.為了減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(2)某同學(xué)打出了如圖所示的一條紙帶,每兩點間還有4個點沒有畫出來,打點計時器的電源頻率為50 Hz,小車做勻變速直線運動的加速度a=________ m/s2.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),作出的小車加速度a與傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖像如圖所示,則小車和滑輪的總質(zhì)量為________ kg.
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【題目】如圖所示為某質(zhì)點做直線運動的位移圖像,其中0-5s和10-15s均為傾斜的直線,由圖可知這個質(zhì)點的運動情況的正確說法是( )
A.0-5s內(nèi)物體做勻加速直線運動
B.10-15s內(nèi)物體做勻減速直線運動
C.物體在0-15s內(nèi)位移的大小為10m
D.10-15s內(nèi)物體做勻速直線運動,速度的方向與0-5s內(nèi)的方向相反
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