4.光滑絕緣水平桌面上一矩形線圈abcd,其ab邊在進(jìn)入一個有明顯邊界的勻強(qiáng)磁場前做勻速運(yùn)動,如圖所示.當(dāng)線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時(磁場寬度大于線圈bc邊長),其動能恰好等于ab邊進(jìn)入磁場前時的一半,則該線圈( 。
A.cd邊剛好能到達(dá)磁場的右邊界
B.cd邊不能到達(dá)磁場的右邊界
C.cd邊穿過磁場后,仍能繼續(xù)運(yùn)動
D.線框在磁場中運(yùn)動的情況是先勻減速運(yùn)動,后勻速運(yùn)動,再勻減速運(yùn)動

分析 線圈完全進(jìn)入磁場后做勻速運(yùn)動,進(jìn)磁場和出磁場的過程都做變減速直線運(yùn)動,比較進(jìn)磁場和出磁場時所受的安培力大小,從而判斷出線圈能否通過磁場.

解答 解:ABC、線圈出磁場時的速度小于進(jìn)磁場時的速度,安培力F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,知出磁場時所受的安培力小于進(jìn)磁場時所受的安培力,根據(jù)動能定理,由于進(jìn)磁場時安培力做功大于出磁場時安培力做功,則出磁場時動能的變化量小于進(jìn)磁場時動能的變化量,進(jìn)磁場時其動能恰好等于它在磁場外面時的一半,知出磁場后,動能不為零,還有動能,將繼續(xù)運(yùn)動,不會停下來.故C正確.A、B錯誤.
D、根據(jù)安培力F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,可知,進(jìn)或出磁場過程中,合力是變化的,則不是勻減速,當(dāng)完全進(jìn)入磁場時,則是勻速直線運(yùn)動,故D錯誤;
故選:C.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵比較出進(jìn)磁場和出磁場時的安培力,根據(jù)動能定理進(jìn)行分析,同時理解牛頓第二定律的應(yīng)用,注意安培力受到速度的影響.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,在豎直面內(nèi)有一個圓軌道,圓心為O,半徑為R,A、B為軌道上與O等高的最左和最右端位置,可以看作質(zhì)點(diǎn)的兩小球以大小不同的初速度VA、VB同時指向圓心水平拋出,落在圓軌道上同一點(diǎn)C,位移分別為xA、xB,且落到C點(diǎn)時兩小球的速度互相垂直,從A點(diǎn)拋出的小球落到C點(diǎn)時速度的偏角為α,則下列說法正確的是( 。
A.兩小球在空中的飛行時間相同
B.VA:VB=1:tanα
C.xA:xB=$\frac{1}{2tanα}$
D.調(diào)整小球初速度大小,只要初速度大小合適,小球就有可能垂直撞在圓軌道上

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.某活動小組利用圖甲裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.鋼球自由下落過程中,先后通過光電門A、B,計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB.用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度.測出兩光電門間的距離為h,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑,讀數(shù)如圖乙所示,鋼球直徑為D=0.950cm.
(2)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒,只要比較D.
A.D2($\frac{1}{{t}_{A}^{2}}-\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$)與gh是否相等
B.D2($\frac{1}{{t}_{A}^{2}}-\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$)與2gh是否相等
C.D2($\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}$)與gh是否相等
D.D2($\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}$)與2gh是否相等
(3)鋼球通過光電門的平均速度<(選填“>”、“=”或“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時速度,由此產(chǎn)生的誤差不能(選填“能”或“不能”)通過增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)減小.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.質(zhì)量為M、長L的木板靜止在光滑水平面上,上表面中心O左側(cè)光滑右側(cè)粗糙.質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),在光滑恒力F作用下從木板的左端B由靜止開始運(yùn)動,到達(dá)O點(diǎn)時撤去F,最終B剛好停留在木板的右端點(diǎn)A,求:
(1)滑塊的最大速度;
(2)滑塊與木板右半段間的動摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,CD左側(cè)存在場強(qiáng)大小E=$\frac{mg}{q}$,方向水平向左的勻強(qiáng)電場,一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的光滑絕緣小球,從底邊BC長為L、傾角53°的光滑直角三角形斜面頂端A點(diǎn)由靜止開始下滑,運(yùn)動到斜面底端C點(diǎn)后進(jìn)入一光滑豎直半圓形細(xì)圓管內(nèi)(C處為一小段長度可忽略的光滑圓弧,圓管內(nèi)徑略大于小球直徑,半圓直徑CD在豎直線上),恰能到達(dá)細(xì)圓管最高點(diǎn)D點(diǎn),隨后從D點(diǎn)離開后落回斜面上某點(diǎn)P.(重力加速度為g,sin53°=0.8,Cos53°=0.6)求:
(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度;
(2)小球從D點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的長木板正中間,木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ,木塊和長木板一起放在光滑水平面上,并以速度v向右運(yùn)動.為了使木塊能停下來,且不從長木板上掉下,可以在木塊上作用一瞬時沖量以改變木塊的速度,回答以下問題:
(1)瞬時沖量作用完畢時,木塊的速度大小及方向如何?
(2)作用在木塊上的瞬時沖量的大小和方向如何?
(3)長木板的長度要滿足什么條件才行?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.下列說法正確的是( 。
A.利用放大1000倍的高倍光學(xué)顯微鏡,可以觀察到分子的無規(guī)則運(yùn)動
B.氣體的溫度升高,個別氣體分子運(yùn)動的速率可能減小
C.第二類永動機(jī)違反了能量守恒定律
D.橡膠無固定熔點(diǎn),是非晶體
E.一定質(zhì)量的O℃的冰融化成O℃的水,其內(nèi)能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.將一光滑輕桿固定在地面上,桿與地面間夾角為θ,一光滑輕環(huán)套在桿上.一個大小和質(zhì)量都不計的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上,用另一輕繩通過滑輪系在輕環(huán)上,用手拉住輕繩另一端并使OP恰好在豎直方向,如圖所示.現(xiàn)水平向右拉繩,當(dāng)輕環(huán)重新靜止不動時OP繩與天花板之間的夾角為(  )
A.90°B.45°C.θD.45°+$\frac{θ}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,豎直放置的固定容器及質(zhì)量為m的可動光滑活塞P都是不導(dǎo)熱的,中間有一導(dǎo)熱的固定隔板Q,Q的上下兩邊盛有溫度、體積和質(zhì)量均相同的同種氣體甲和乙,現(xiàn)用外力F將活塞P緩慢向下移動一段距離,則在移動P的過程中( 。
A.外力F對活塞做功,甲將熱量傳遞給乙,甲的內(nèi)能增大
B.甲傳熱給乙,乙的內(nèi)能增加
C.甲氣體與乙氣體相比,甲氣體在單位時間內(nèi)與隔板Q碰撞的分子數(shù)一定較少
D.甲氣體與乙氣體相比,甲氣體在單位時間內(nèi)與隔板Q碰撞的分子數(shù)一定較多

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