【題目】如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為,導軌平面與水平面的夾角=30°,導軌電阻不計,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上。長為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為、電阻為r=R。兩金屬導軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻RL=R,重力加速度為g,F(xiàn)閉合開關S,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為F=mg的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當金屬棒達到最大速度時,燈泡恰能達到它的額定功率。下列說法正確的是( )
A.燈泡的額定功率
B.金屬棒能達到的最大速度
C.金屬棒達到最大速度的一半時的加速度
D.若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大,金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱
【答案】BC
【解析】
電路中的總電阻是RL+r=R+R=2R:
AB.勻強磁場的磁感應強度大小為B,金屬棒達到最大速度時產(chǎn)生的電動勢:
E=Bdvm
回路中產(chǎn)生的感應電流:
金屬棒棒所受安培力:
F安=BId
ab棒所受合外力為零時,速度達到最大,由平衡條件得:
F-F安-mgsinα=0
代入數(shù)據(jù)解得:
;
燈泡的額定功率
.
故A錯誤,B正確;
C.金屬棒達到最大速度的一半時,感應電動勢:
安培力:
設棒的加速度a′則:
所以:
故C正確;
D.設金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr,整個電路產(chǎn)生的電熱為Q總,由能量守恒定律得:
金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr:
代入數(shù)據(jù)解得:
故D錯誤。
故選BC。
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【題目】如圖所示,熒光屏MN與x軸垂直放置,熒光屏所在位置的橫坐標x0=60cm,在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場,電場強度E=1.6×103N/C,在第二象限有半徑R=5cm的圓形磁場,磁感應強度B=0.8T,方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源,可以向x軸上方180°范圍內(nèi)的各個方向發(fā)射比荷為=1.0×108C/kg的帶正電的粒子,已知粒子的發(fā)射速率v0=4.0×106m/s。不考慮粒子的重力、粒子間的相互作用。求:
(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;
(2)粒子從y軸正半軸上射入電場的縱坐標范圍;
(3)帶電粒子打到熒光屏上的位置與Q點的最遠距離。
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【題目】光電效應實驗裝置示意如圖,以下關于光電效應實驗,下列說法中正確的有
A.為了測量飽和電流,a端應接電源的正極,且滑片P應盡量向右滑
B.a端接電源正極,某種色光照射時發(fā)現(xiàn)G表無示數(shù),將滑片向左滑,G表可能會有示數(shù)
C.b端接電源正極,某種色光照射時發(fā)現(xiàn)G表無示數(shù),將滑片向右滑,G表可能會有示數(shù)
D.通過G表的電流方向與a、b的電勢高低無關
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【題目】在一個勻強電場中有a、b兩點,相距為d,電場強度為E,把一個電量為q的正電荷由a點移到b點時,克服電場力做功為W,下列說法正確的是
A.該電荷在a點電勢能一定比b點大
B.a點電勢一定比b點電勢低
C.a、b兩點電勢差大小一定為U=Ed
D.a、b兩點電勢差Uab=
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【題目】如圖所示,在磁感應強度為B的勻強磁場中,有半徑為L的光滑半圓形導體框,OC為一能繞O在框架上滑動的導體棒,Oa之間連一電阻R,導體框架電阻不計,導體棒的電阻為r,若要使OC能以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動,則( 。
A.通過電阻R的電流方向右
B.導體棒O端電勢低于C端的電勢
C.外力做功的功率為
D.回路中OC 兩點間電勢差大小為
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【題目】如圖所示,一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應強度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中,穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為θ=60°,求電子的質(zhì)量和穿越磁場的時間.
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【題目】如圖所示,A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點,∠B=30°。現(xiàn)在A、B兩點放置兩點電荷qA、qB,測得C點電場強度的方向與AB平行,則:
(1)兩電荷分別帶的是正電還是負電?
(2)兩電荷的電量之比,qA∶qB是多少?
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【題目】如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電,接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖,圖中變壓器均可視為理想變壓器,圖中電表均為理想交流電表。設發(fā)電廠輸出的電壓一定,兩條輸電線總電阻用R0表示,并且電阻不變,變阻器R相當于用戶用電器的總電阻。當用電器增加時,相當于R變小,則當用電進入高峰時( 。
A. 電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變,電流A2的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小
B. 電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小,電流A2的讀數(shù)增大,電流表A3的讀數(shù)增大
C. 電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變
D. 線路損耗功率增大
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【題目】如圖所示,在xOy直角坐標系中,第一象限內(nèi)的等腰直角三角形ABO區(qū)域內(nèi)有水平向左的勻強電場(電場強度大小未知),在第二象限邊長為L的正方形CBOM區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強電場,電場強度大小為E0,現(xiàn)有一帶正電粒子(重力不計)從AB邊上的A點由靜止釋放,恰好能通過M點.
(1)求ABO區(qū)域內(nèi)的勻強電場的電場強度大小E1;
(2)若ABO區(qū)域內(nèi)的勻強電場的電場強度為3E0,要使從AO線上某點由靜止釋放題述相同的帶電粒子,通過坐標為(-2L,0)的點,求釋放點的坐標.
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