【題目】如圖所示,固定的豎直光滑U型金屬導軌,間距為L,上端接有阻值為R的電阻,處在方向水平且垂直于導軌平面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導軌上,導軌的電阻忽略不計。初始時刻,彈簧處于伸長狀態(tài),其伸長量為,此時導體棒具有豎直向上的初速度v0。在沿導軌往復運動的過程中,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。則下列說法正確的是( )
A. 初始時刻導體棒受到的安培力大小F=
B. 初始時刻導體棒加速度的大小a=2g+
C. 導體棒往復運動,最終將靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)
D. 導體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=mv02+
【答案】BC
【解析】導體棒的初速度為v0,初始時刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E,由法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=BLv0
設(shè)初始時刻回路中產(chǎn)生的電流為I,由閉合電路的歐姆定律得: ;設(shè)初始時刻導體棒受到的安培力為F,由安培力公式得:F=BIL;聯(lián)立上式得, .故A錯誤;初始時刻,彈簧處于伸長狀態(tài),棒受到重力、向下的安培力和彈簧的彈力,所以:ma=mg+kx+F得: .故B正確;從初始時刻到最終導體棒靜止的過程中,導體棒減少的機械能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,另一部分通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路中的電能;當導體棒靜止時,棒受到重力和彈簧的彈力,受力平衡,所以彈力的方向向上,此時導體棒的位置比初始時刻降低了,故C正確;導體棒直到最終靜止時,棒受到重力和彈簧的彈力,受力平衡,則:mg=kx2,得: .由于x1=x2,所以彈簧的彈性勢能不變,
由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得:mg(x1+x2)+Ek=Q;解得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量: 可知R上產(chǎn)生的熱量要小于系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量.故D錯誤.
故選BC
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【題目】關(guān)于場強和電勢的下列說法中正確的是 ( ).
A. 在電場中a、b兩點間移動電荷的過程中,電場力始終不做功,則電荷經(jīng)過的路徑上各點的場強一定為零
B. 電場強度的方向就是電勢降落的方向
C. 兩個等量同種電荷的電場中,從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外,電勢越來越低,場強越來越小
D. 兩個等量異種電荷的電場中,兩電荷連線的中垂線有如下特征:各點的電勢均相等,且連線的中點場強最大
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【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài)A經(jīng)絕熱過程A→B、等容過程B→C、等溫過程C→A又回到了狀態(tài)A,(不計分子勢能)則( )
A. A→B過程氣體降溫
B. B→C過程氣體內(nèi)能增加,可能外界對氣體做了功
C. C→A過程氣體放熱
D. 全部過程氣體做功為零
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【題目】如圖所示,為兩個有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外,磁場寬度均為L,距磁場區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長為L的正方形導體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,以初始位置為計時起點,規(guī)定:電流沿逆時針方向時的電動勢E為正,磁感線垂直紙面向里時磁通量Φ的方向為正,外力F向右為正。則以下關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象正確的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平擊穿放在光滑水平地面上的木塊.木塊長L,質(zhì)量為M,木塊對子彈的阻力恒定不變,子彈穿過木塊后木塊獲得動能為Ek,若只有木塊或子彈的質(zhì)量發(fā)生變化,但子彈仍穿過.則( )
A.M不變、m變小,則木塊獲得的動能一定變大
B.M不變、m變大,則木塊獲得的動能可能變大
C.m不變、M變小,則木塊獲得的動能一定變大
D.m不變、M變大,則木塊獲得的動能可能變大
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【題目】經(jīng)典力學不能適用下列哪些運動( )
A. 火箭的發(fā)射
B. 微觀粒子的波動性
C. “勇氣號”宇宙探測器在太空的運動
D. 宇宙飛船繞地球的運動
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【題目】把一個帶正電的金屬球人跟不帶電的同樣的金屬球B相碰。兩球都帶等量的正電荷,這是因為
A. A球的正電背移到B球上 B. B球的正電荷移到A球上
C. A球的負電荷移到B球上 D. B球的負電荷移到A球上
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【題目】如圖所示,半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A,一質(zhì)量為m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運動,運動4.0m后,沖上豎直半圓環(huán),最后小球落在C點,求
(1)小球到達A點的速度;
(2)通過計算判斷小球能否到達B點;
(3)若小球能到達B點,求A、C間的距離(取重力加速度g=10m/s2)。
若小球不能到達B點,為了使小球能從C點到達B點,小球在C點的初速度至少為多少?
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