一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω。以下说法正确的是
A.做匀加速直线运动的加速度为1m/s2 |
B.匀强磁场的磁感应强度为T |
C.线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为C |
D.线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J |
如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨一平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。T=0时,将形状S由1掷到2。Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是
如图所示为一理想变压器,S为一单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动片,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流。则( )
A.保持U1及P的位置不变,S由a拨到b时,I1将增大 |
B.保持U1及P的位置不变,S由b拨到a时,R消耗的功率减小 |
C.保持U1不变,S拨到a处,使P上滑,I1将增大 |
D.保持P的位置不变,S拨到a处,若U1增大,I1将增大 |
如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的,大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.则( )
A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B.上滑过程中电流做功发出的热量为mv2-mgs(sin θ+μcos θ)
C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv2
D.上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2-mgssin θ
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab进入GH到JP与MN的中间位置的过程中,线框的动能变化量大小为△Ek,重力对线框做功大小为W1,安培力对线框做功大小为W2,下列说法中正确的有( )
A.在下滑过程中,由于重力做正功,所以有v2>v1 |
B.在下滑过程中,由于重力做正功但安培力做负功,所以有v2=v1 |
C.从ab进入GH到JP与MN的中间位置的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek= W2-W1 |
D.从ab进入GH到JP与MN的中间位置的过程,有(W1-△Ek)机械能转化为电能 |
绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零.已知a、b间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是 ( )
A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力一直小于滑动摩擦力 |
B.滑块在运动过程的中间时刻, 速度的大小小于 |
C.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差 |
D.此过程中产生的内能为 |
如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中
A.小球的重力势能增加-W1 |
B.小球的电势能减少W2 |
C.小球的机械能增加W1+ |
D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒 |
如图所示,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1∶n2 =k,导轨宽度为L。质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力作用下,从t=0时刻开始往复运动,其速度随时间变化的规律是v=vmsin(t),已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B,导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计,电流表为理想交流电表,导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是
A.在t=时刻电流表的示数为 |
B.导体棒两端的最大电压为BLvm |
C.电阻R上消耗的功率为 |
D.从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为T |
如图所示,在一匀强电场中的O点固定一电量为Q的正点电荷,设正点电荷Q的电场与匀强电场互不影响,a、b、c、d为电场中的四点,分布在以O为圆心、r为半径的圆周上,一电量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡.则下列说法正确的是
A.电场中a、c两点间的电势差 |
B.电场中a、c两点间的电势差 |
C.电场中b、d两点间的电势差 |
D.电场中b、d两点间的电势差 |
如图所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关.P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流.下列说法正确的是( )
A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小 |
B.保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2减小 |
C.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大 |
D.保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则 I1减小 |
如图所示,有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起,金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场,现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场,在金属环进入磁场的过程中,电容器带电量Q随时间t变化的定性图象应为 ( )
(14分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B= T.为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图12所示,求:
(1)发电机的输出电压有效值为多少?
(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少?
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大?
如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端.线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动.设线圈转动到图示位置的时刻t=0.则 ( )
A.在t=0时刻,线圈处于中性面,流过电阻R的电流为0,电压表的读数也为0 |
B.1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次 |
C.在电阻R的两端再并联一只电阻后,电压表的读数将减小 |
D.在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后,电压表的读数不变 |
如图所示,一导体棒在匀强磁场中沿金属导轨做简谐运动,OO′为平衡位置,aa′和分别为离开平衡位置的最大位移处,则 ( )
A.若金属棒自OO′向aa′运动过程中,电容器上极板带正电 |
B.若金属棒自bb′向OO′运动过程中,电容器上极板带正电 |
C.当金属棒通过OO′时,电容器所带电荷量最大 |
D.当金属棒通过aa′时,电容器所带电荷量最大 |