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1、选择题 如图所示装置中,cd杆原来静止。当ab 杆做如下哪种运动时,cd杆将向右移动(?)
A.向右匀速运动
B.向右加速运动
C.向左加速运动
D.向左减速运动
参考答案:BD
本题解析:cd杆将向右移动,根据左手定则,可得cd中的电流方向c→d,满足引起L1中的磁场变化,根据楞次定律,有如下两种情况,如a→b,则电流逐渐增加,如b→a,则电流逐渐减小,由右手定则得,向右加速或向左减速运动,BD正确。
本题难度:简单
2、选择题 在匀强磁场中有一圆形的闭合导线环,环的平面垂直于磁场方向,当线圈在磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流(?)
A.只要环转动即可
B.环沿所在平面做匀速运动
C.环沿所在平面做匀加速运动
D.环绕任意一条直径转动即可
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片,使溶液中通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B。图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面,则
[? ]
A.a处电势高于b处电势
B.a处离子浓度大于b处离子浓度
C.溶液的上表面电势高于下表面的电势
D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 如图,光滑斜面的倾角= 30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1 =" l" m,bc边的边长l2=" 0.6" m,线框的质量m =" 1" kg,电阻R = 0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M =" 2" kg,斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B =" 0.5" T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s =" 11.4" m,(取g = 10.4m/s2),求:
(1)线框进入磁场前重物M的加速度;
(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
(4)ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热。
参考答案:(1)5m/s
(2)v="6" m/s
(3)ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t = t1+t2+t3=2.5s
(4)整个运动过程产生的焦耳热Q = FAl2 =(Mg – mgsinθ)l2 =" 9" J
本题解析:(1)线框进入磁场前,线框仅受到细线的拉力FT,斜面的支持力和线框重力,重物M受到重力和拉力FT。对线框,由牛顿第二定律得FT – mg sinα= ma.
联立解得线框进入磁场前重物M的加速度=5m/s2
(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,所以重物受力平衡Mg = FT′,
线框abcd受力平衡FT′= mg sinα+ FA
ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E = Bl1v
形成的感应电流?受到的安培力
联立上述各式得,Mg = mg sinα+?代入数据解得v="6" m/s
(3)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动;进入磁场后到运动到gh线,仍做匀加速直线运动。
进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同,为a =" 5" m/s2
该阶段运动时间为
进磁场过程中匀速运动时间
线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前,所以该阶段的加速度仍为a = 5m/s2
?解得:t3 ="1.2" s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t = t1+t2+t3=2.5s
(4)线框ab边运动到gh处的速度v′=v + at3 =" 6" m/s+5×1.2 m/s="12" m/s
整个运动过程产生的焦耳热Q = FAl2 =(Mg – mgsinθ)l2 =" 9" J
考查的知识点主要有牛顿定律、物体平衡条件、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、运动学公式、能量守恒定律等。重点考查根据题述的物理情景综合运用知识能力、分析推理能力、运用数学知识解决物理问题的能力。
本题难度:一般
5、选择题 如图5所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置.今使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a到b与b到c的间距相等,则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中? ( )
A.回路中产生的内能相等
B.棒运动的加速度相等
C.安培力做功相等
D.通过棒横截面积的电荷量相等
参考答案:D
本题解析:棒由a到b再到c的过程中,速度逐渐减小.根据E=Blv,E减小,故I减小.再根据F=BIl,安培力减小,根据F=ma,加速度减小,B错误.由于a与b、b与c间距相等,故从a到b安培力做的功大于从b到c安培力做功,故A、C错误.再根据平均感应电动势==,=,q=Δt得q=,故D正确.
本题难度:简单
On earth there is nothing great but man;in the man there is nothing great but mind. 地球上唯一伟大的是人,人身上唯一伟大的是心灵.