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2.已知無限長通電直導線周圍某一點的磁感應強度B的表達式:B=$\frac{{μ}_{0}I}{2π{r}_{0}}$,其中r0是該點到通電直導線的距離,I為電流強度,μ0為比例系數(shù)(單位為N/A2).試推斷,一個半徑為R的圓環(huán),當通過的電流為I時,其軸線上距圓心O點為r0處的磁感應強度應為(  )
A.$\frac{{{r}_{0}}^{2}I}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{\frac{3}{2}}}$B.$\frac{{μ}_{0}RI}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{\frac{3}{2}}}$
C.$\frac{{μ}_{0}{R}^{2}I}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{\frac{3}{2}}}$D.$\frac{{μ}_{0}{{r}_{0}}^{2}I}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{3/2}}$

分析 本題要采用量綱和特殊值的方法進行判斷,即先根據(jù)單位判斷,再結合r0取最小值進行分析.

解答 解:根據(jù)B=$\frac{{μ}_{0}I}{2π{r}_{0}}$,μ0單位為:T•m/A;
A、等式右邊單位:$\frac{{m}^{2}A}{{m}^{3}}$=A/m,左邊單位為T,不同,故A錯誤;
B、等式右邊單位:$\frac{{(T•m}^{\;}/A)m•A}{{m}^{3}}$=T/m,左邊單位為T,不同,故B錯誤;
C、等式右邊單位:$\frac{{(T•m}^{\;}/A){m}^{2}•A}{{m}^{3}}$=T,左邊單位為T,相同,故C正確;
D、等式右邊單位:$\frac{{(T•m}^{\;}/A){m}^{2}•A}{{m}^{3}}$=T,左邊單位為T,相同,但當r0=0時,B=0,顯然不合實際,故D錯誤;
故選:C

點評 本題關鍵是結合量綱和特殊值進行判斷,是解決物理問題的常見方法,基礎題目.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.未來的出租車將以天然氣作為燃料,加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中,若儲氣罐內氣體體積及質量均不變,則罐內氣體(可視為理想氣體)( 。
A.壓強增大,內能增大B.吸收熱量,內能增大
C.壓強減小,內能減小D.對外做功,分子平均動能減小
E.壓強增大,分子平均動能增大   

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.1957年10月4日,前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星以來,人類活動范圍從陸地、海洋、大氣層擴展到宇宙空間,宇宙空間成為人類的第四疆域,人類發(fā)展空間技術的最終目的是開發(fā)太空資源.
(1)宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的航天飛機中,會處于完全失重的狀態(tài),下列說法正確的是AC
A.宇航員仍受重力作用        B.宇航員受力平衡
C.重力正好為向心力            D.宇航員不受任何力的作用
(2)宇宙飛船要與空間站對接,飛創(chuàng)為了追上空間站A
A.只能從較低軌道上加速              B.只能從較高軌道上加速
C.只能從空間站同一高度上加速       D.無論在什么軌道上,只要加速都行
(3)已知空間站周期周期約為90min,地球半徑約為6400km,地面重力加速度約為10m/s2,由此計算國際空間站離地面的高度?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示是某質點做簡諧運動的振動圖象,根據(jù)圖象中的信息,回答下列問題.
(1)質點離開平衡位置的最大距離有多大?
(2)在1.5s和2.5s這兩個時刻,質點的位置各在哪里?
(3)在1.5s和2.5s這兩個時刻,質點向哪個方向運動?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,一長木板A放在水平地面上,可視為質點的滑塊B靜止放在距A左端為Lo的木板上,與B完全相同的C以水平初速度v0沖上A并能與B相碰,B、C碰后粘在一起不再分開并一起向右運動.已知A、B、C的質量均為m,重力加速度為g,B、C與A的動摩擦因數(shù)μ1=$\frac{1}{4}$,A與地面的動摩擦因數(shù)μ2=$\frac{1}{8}$,v0=$\sqrt{\frac{9}{2}g{L}_{0}}$,設最大靜摩擦力等于滑動摩力.求:

(1)物塊C沖上木板瞬間,物塊A、B、C的加速度各為多少?
(2)C與B發(fā)生碰撞后的速度大小為多少?
(3)為使B、C結合體不從A右端掉下來.A的長度至少要多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.一勁度系數(shù)k=800N/m的輕質彈簧兩端分別連接著質量均為12kg的物體A、B,將它們豎直靜止放在水平面上,如圖所示.現(xiàn)將一豎直向上的變力F作用在A上,使A開始向上做勻加速運動,經0.40s物體B剛要離開地面.g=10m/s2,試求:
(1)物體B剛要離開地面時,A物體的速度vA
(2)此過程中物體A重力勢能的改變量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.物塊以初速度v0滑上一固定的斜面后又沿該斜面下滑的v-t圖象如圖所示,則( 。
A.物塊上滑過程處于超重狀態(tài)B.斜面可能是粗糙的
C.t1時刻物塊加速度為零D.t2時刻物塊回到出發(fā)點

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,在xoy坐標系的原點O處有一點狀的放射源,它向xoy平面內的x軸上方各個方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度大小均為v0,在0<y<d的區(qū)域內分布有指向E=$\frac{3m{{v}_{0}}^{2}}{2qd}$y軸正向的勻強電場,場強大小,其中q、m分別為α粒子的電量和質量;在d<y<2d的區(qū)域內分布有垂直于xoy平面向里的勻強磁場,MN為電場和磁場的邊界.AB為一塊很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x軸,放置于y=2d處.觀察發(fā)現(xiàn)此時恰好無粒子打到AB板上.(q、d、m、v0均為已知量,不考慮α粒子的重力及粒子間的相互作用).求:
(1)α粒子通過電場和磁場邊界MN時的速度大小及此時距y軸的最大距離.
(2)磁感應強度B的大。
(3)將AB板至少向下平移多少距離,才能使所有粒子均能打到AB板上?此時AB板上被α粒子打中的區(qū)域長度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.鐵路拐彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的,彎道處要求外軌道比內軌道高,其內外軌道高度差h的設計不僅與r有關,還取決于火車在彎道上的行駛速率.鐵路設計人員技術手冊中,彎道半徑r及與之相對應的軌道高度差h的數(shù)據(jù),如表所示:
彎道半徑r(m)660330220165132110
內外軌高度差h(mm)50100150200250300
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),試導出h與r關系的表達式,并求出當r=440m時,h的設計值.
(2)已知我國鐵路內外軌的間距設計值為L=1435mm,算出我國火車的轉彎速度大;
(3)當一節(jié)質量M=100t的車廂以v=72km/h,在r=440m彎道處拐彎時,求出火車車輪之間側向擠壓力FN的大。

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