【題目】空間存在豎直向下的勻強電場和水平方向(垂直紙面向里)的勻強磁場,如圖所示,已知一離子在電場力和洛侖茲力共同作用下,從靜止開始自A點沿曲線ACB運動,到達B點時速度為零,C為運動的最低點.不計重力,則( )
A.該離子帶負電
B.A,B兩點位于同一高度
C.C點時離子速度最小
D.離子到達B點后,將沿原曲線返回A點
【答案】B
【解析】解:A、粒子開始受到電場力作用開始向下運動,在運動過程中受洛倫茲力作用,知電場力方向向下,則離子帶正電.故A錯誤.
B、根據(jù)動能定理知,洛倫茲力不做功,在A到B的過程中,動能變化為零,則電場力做功為零,A、B兩點等電勢,因為該電場是勻強電場,所以A、B兩點位移同一高度.故B正確.
C、根據(jù)動能定理得,離子運動到C點電場力做功最大,則速度最大.故C錯誤.
D、只要將離子在B點的狀態(tài)與A點進行比較,就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)(速度為零,電勢能相等)相同,如果右側(cè)仍有同樣的電場和磁場的疊加區(qū)域,離子就將在B之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運動,因此,離子是不可能沿原曲線返回A點的.如圖所示.
故選B.
帶電粒子由靜止釋放(不考慮重力),在電場力的作用下會沿電場向下運動,在運動過程中,帶電粒子會受到洛倫茲力,所以粒子會沿逆時針方向偏轉(zhuǎn),到達C點時,洛倫茲力方向向上,此時粒子具有最大速度,在之后的運動中,粒子的電勢能會增加速度越來越小,到達B點時速度為零.之后粒子會繼續(xù)向右重復(fù)由在由A經(jīng)C到B的運動形式.
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【題目】如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面。現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)學科&網(wǎng)電流的方向,下列說法正確的是
A. PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向
B. PQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向
C. PQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向
D. PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向
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【題目】如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,分別用相同材料、不同粗細的導(dǎo)線繞制(Ⅰ為細導(dǎo)線).兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落,再進入磁場,最后落到地面.運動過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界.設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為v1、v2,在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2.不計空氣阻力,則( )
A. v1<v2,Q1< Q2 B. v1=v2,Q1=Q2
C. v1<v2,Q1>Q2 D. v1=v2,Q1< Q2
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【題目】如圖所示,一U形金屬框的可動邊AC長0.1m,勻強磁場的磁感強度為0.5T,AC以8m/s的速度水平向右移動,電阻R為5Ω,(其它電阻均不計).
(1)計算感應(yīng)電動勢的大;
(2)求出電阻R中的電流有多大?
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【題目】在如圖所示電路中,a、b、c為三盞完全相同的燈泡,L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻為零的自感線圈,E為電源,S為開關(guān).關(guān)于三盞燈泡,下列說法正確的是( )
A.合上開關(guān),c先亮,a、b后亮
B.合上開關(guān)一會兒后,a、b一樣亮
C.斷開開關(guān),c馬上熄滅,a、b一起緩慢熄滅
D.斷開開關(guān),b會先閃亮一下再熄滅
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【題目】如圖所示(a),在傾角為30°的斜面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌CDEFG,OH∥CD∥FG,∠DEF=60,CD=DE=EF=FG=AB/2=L,一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AB在電機的牽引下,以恒定的速度v0沿OH方向從斜面底部開始運動,滑上導(dǎo)軌并到達斜面頂端,AB⊥OH,金屬導(dǎo)軌的CD、FG段電阻不計,DEF段與AB棒材料、橫截面積均相同,單位長度電阻為r,O是AB棒的中點,整個斜面處在垂直斜面向上磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。求:
(1)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑行時電路中的電流的大;
(2)導(dǎo)體棒運動到DF位置時AB兩端的電壓;
(3)將導(dǎo)體棒從低端拉到頂端電機對外做的功;
(4)若AB到頂端后,控制電機的功率,使導(dǎo)體棒AB沿斜面向下從靜止開始做勻加速直線運動,加速度大小始終為a,一直滑到斜面底端,則此過程中電機提供的牽引力隨時間如何變化?(運動過程中AB棒的合力始終沿斜面向下)。
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【題目】如圖所示,一個L型木板(上表面光滑)放在斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的木塊相連.斜面放在平板小車上,整體一起沿水平向右的方向做勻速直線運動,不計空氣阻力.則關(guān)于各物體的受力情況,下列說法正確的是( )
A. L型木板受4個力的作用
B. 斜面可能只受2個力作用
C. 木塊受2個力作用
D. 斜面不可能受平板小車對它的摩擦力作用
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【題目】2015年我國ETC(電子不停車收費系統(tǒng))已實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng),大大縮短了車輛通過收費站的時間。假設(shè)一輛汽車以10m/s的速度駛向收費站,若進入人工收費通道,它從距收費窗口20m處開始減速,至窗口處恰好停止,再用10s時間完成交費:若進入ETC通道,它從某位置開始減速,當速度減至5m/s后,再以此速度勻速行駛5m即可完成交費。兩種情況下,汽車減速時加速度相同。求:
(1)汽車減速運動時加速度的大;
(2)汽車進入人工收費通道,從開始減速到交費完成所需的時間;
(3)汽車從開始減速到交費完成,從ETC通道比從人工收費通道通行節(jié)省的時間。
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【題目】如圖所示,頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上,三條細繩結(jié)于O點.一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P,一條繩連接小球Q,P、Q兩物體處于靜止狀態(tài),另一條繩OA在外力F的作用下使夾角θ<90°.現(xiàn)緩慢改變繩OA的方向至θ>90°,且保持結(jié)點O位置不變,整個裝置始終處于靜止狀態(tài).下列說法正確的是
A. 繩OA的拉力一直增大
B. 斜面對物塊P的摩擦力的大小可能先減小后增大
C. 地面對斜面體有向右的摩擦力
D. 地面對斜面體的支持力大于物塊P和斜面體的重力之和
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