【題目】如圖所示,寬為L的平行金屬導軌MN和PQ由光滑的圓弧部分和足夠長的粗糙水平部分平滑連接,右端接入阻值為R的定值電阻,水平軌道的左邊部分寬為d的矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上、大小為B的勻強磁場。在圓弧部分的同一高度h處由靜止釋放一根金屬棒,金屬棒到達磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒質量為m,電阻也為R,與水平導軌間的動摩擦因數(shù)為 ,與導軌始終垂直接觸良好。導軌電阻不計,重力加速度為g。則在整個運動過程中
A. 金屬棒在磁場中做勻減速直線運動
B. 金屬棒兩端的最大電壓為
C. 金屬棒受到的安培力所做的功為
D. 右端的電阻產(chǎn)生的焦耳熱為
【答案】BD
【解析】
金屬棒在磁場中運動時,豎直方向上重力和支持力平衡,水平方向上受到向左的滑動摩擦力和安培力,隨著速度的減小,金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢減小,感應電流減小,所受的安培力減小,合力減小,則由牛頓第二定律可知金屬棒的加速度減小,所以金屬棒在磁場中做加速度減小的減速運動,A錯誤;金屬棒下滑過程中,機械能守恒,則有:,解得:金屬棒到達水平面時的速度,金屬棒到達水平面后進入磁場受到向左的安培力做減速運動,則剛到達水平面時的速度最大,所以最大感應電動勢為,最大的感應電流為,而金屬棒兩端的最大電壓為路端電壓,則有:,B正確;金屬棒在整個運動過程中,由動能定理得:,則安培力做的功:,C錯誤;克服安培力做功轉化為焦耳熱,電阻與導體棒電阻相等,通過它們的電流相等,則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱:,D正確。
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【題目】如圖所示,A套在光滑的豎直桿上,用細繩通過定滑輪將A與水平面上的物體B相連,在外力F作用下B以速度v沿水平面向左做勻速運動,水平面粗糙,且物體B與水平面間動摩擦因數(shù)不變.則A在B所在平面下方運動的過程中,下列說法正確的是( )
A. 物體A也做勻速運動
B. 當繩與水平夾角為θ時,物體A的速度為
C. 當繩與水平夾角為θ時,物體A的速度為
D. 外力F為恒力
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【題目】如圖所示,某空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,已知一離子在電場力和磁場力作用下,從靜止開始沿曲線acb運動,到達b點時速度為零,c點為運動的最低點,則( )
A. 離子必帶負電
B. a、b兩點位于同一高度
C. 離子在運動過程中機械能一直保持不變
D. 離子到達b點后將沿原曲線返回a點
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【題目】地球表面附近存在一個豎直向下的電場,其大小約為100V/m。在該電場的作用下,大氣中正離子向下運動,負離子向上運動,從而形成較為穩(wěn)定的電流,這叫做晴天地空電流。地表附近某處地空電流雖然微弱,但全球地空電流的總電流強度很大,約為1800A。以下分析問題時假設地空電流在全球各處均勻分布。
(1)請問地表附近從高處到低處電勢升高還是降低?
(2)如果認為此電場是由地球表面均勻分布的負電荷產(chǎn)生的,且已知電荷均勻分布的帶電球面在球面外某處產(chǎn)生的場強相當于電荷全部集中在球心所產(chǎn)生的場強;地表附近電場的大小用E表示,地球半徑用R表示,靜電力常量用k表示,請寫出地表所帶電荷量的大小Q的表達式;
(3)取地球表面積S=5.1×1014m2,試計算地表附近空氣的電阻率ρ0的大小;
(4)我們知道電流的周圍會有磁場,那么全球均勻分布的地空電流是否會在地球表面形成磁場?如果會,說明方向;如果不會,說明理由。
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【題目】下列說法正確的是
A. 盧瑟福的核式結構模型能夠解釋原子光譜的分立特征
B. 根據(jù)玻爾原子模型的理論,氫原子處于基態(tài)時能量最高
C. 對于某種放射性元素而言,以單質形式存在與以化合物的形式存在時,其半衰期不相同
D. 用頻率為的光去照射某金屬時,若恰好能發(fā)生光電效應,則該金屬的截止頻率為
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【題目】如圖所示,固定在地面的斜面體上緊挨著放置六個半徑均為r的相同的小球,編號如圖。斜面與水平軌道OA段平滑連接,小球從斜面進入水平軌道時無能量損失,OA段長度為6 r,F(xiàn)將六個小球由靜止同時釋放,各個小球離開A點之后均做平拋運動,不計一切摩擦。則在各小球運動過程中,下列說法正確的是
A. 球6在OA段機械能會增大
B. 球6離開A點之后水平射程最小
C. 球1的機械能守恒
D. 6個小球最終的落地點各不相同
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【題目】目前有些居民區(qū)內(nèi)樓道燈的控制,使用的是一種延時開關,該延時開關的簡化原理如圖所示.圖中D是紅色發(fā)光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發(fā)出紅色亮光),R為限流電阻,K為按鈕式開關,虛線框內(nèi)S表示延時開關電路,當按下K接通電路瞬間,延時開關觸發(fā),相當于S閉合,這時釋放K后,延時開關S約在1 min后斷開,燈泡熄滅.根據(jù)上述信息和原理圖,我們可推斷:
按鈕開關K按下前,發(fā)光二極管是________(填“發(fā)光的”或“熄滅的”),按鈕開關K按下再釋放后,燈泡L發(fā)光持續(xù)時間約________ min.這一過程中發(fā)光二極管是________.限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比,應滿足R________RL的條件.
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【題目】在光電效應實驗中,先后用頻率相同但光強不同的兩束光照射同一個光電管。若實驗a中的光強大于實驗b中的光強,實驗所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關系曲線分別以a、b表示,則下列圖中可能正確的是( )
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【題目】半徑為R的玻璃圓柱體,截面如圖所示,圓心為O,在同一截面內(nèi),兩束相互垂直的單色光射向圓柱面的A、B兩點,其中一束沿AO方向,∠AOB=30°,若玻璃對此單色光的折射率n= 。
(1) 試作出兩條光線從射入到第一次射出的光路圖,并求出各折射角。(當光線射向柱面時,如有折射光線則不考慮反射光線)
(2)求兩條光線經(jīng)圓柱體后第一次射出的光線的交點(或延長線的交點)與A點的距離。
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