题目列表(包括答案和解析)
11.如图,连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角,R1 = R2 = 2R,匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab质量为m,棒的电阻也为2R,棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,定值电阻R2消耗的电功率为P,下列正确的是 ( )
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A.此时重力的功率为mg v cosθ
B.此装置消耗的机械功率为 μ mg v cosθ
C.导体棒受到的安培力的大小为6 P / v
D.导体棒受到的安培力的大小为8 P / v
[答案]C;
[解析]根据功率计算公式,则此时重力的功率为mg v sinθ,即选项A不正确;由于摩擦力 f=μmgcosθ,故因摩擦而消耗的热功率为 μmgvcosθ,由法拉第电磁感应定律得 E=BLv,回路总电流 I=E/3R,导体棒滑动中受到安培力 F=BIL,故整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v,即选项B不正确.
由于R1 = R2 = 2R,棒的电阻也为2R,当上滑的速度为v时,定值电阻R2消耗的电功率为P,则定值电阻R1消耗的电功率也为P,根据电路的基本特点,此时导体棒ab消耗的电功率应该为4P,故整个电路消耗的电功率为6P,同时克服安培力做功转化为电功率,所以导体棒受到的安培力的大小为F=6P / v ,即选项C正确,而D错误.
[考点]电磁感应.
10.如图,一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0,在以后的运动中下列说法正确的是 ( )
A.圆环可能做匀减速运动
B.圆环不可能做匀速直线运动
C.圆环克服摩擦力所做的功一定为![]()
D.圆环克服摩擦力所做的功可能为![]()
[答案]D;
[解析]带电圆环向右滑动过程中,受到向上的洛伦兹力,当该力和重力不相等时,杆对圆环出现弹力,即受摩擦力作用,因而做减速直线运动,则洛伦兹力减小,故圆环运动的加速度要变化,即选项A不正确;当该力和重力相等时,杆对圆环的弹力为0,即不受摩擦力作用,因而做匀速直线运动,即选项B不正确;
也正是由于这个可能的情况,所以说圆环克服摩擦力所做的功一定为
是错误的,即选项C也不正确.同样是这个原因,圆环做匀速直线运动的速度满足
,即
,根据动能定理则有
,所以圆环克服摩擦力所做的功可能为
.
[考点]磁场.
9.等离子气流由左方连续以v0射入Pl和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与Pl、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A 内有随图乙所示的变化磁场.且磁场B 的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列说法正确的是 ( )
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A.0-ls内ab、cd导线互相排斥
B.1-2s内ab、cd导线互相排斥
C.2-3s内ab、cd导线互相排斥
D.3-4s内ab、cd导线互相排斥
[答案]CD;
[解析]等离子气流由左方连续以v0射入Pl和P2两板间的匀强磁场中时,由于洛伦兹力作用正离子向上偏转,负离子向下偏转,使得直导线ab中产生了向下的电流.在0-ls内线圈A 内有向右的磁场且正在减小,根据楞次定律故线圈中产生了感应电流的磁场向右,由安培定则,cd导线中产生了向下的电流,从而导致ab、cd导线互相吸引;同理可以判断1-2s内ab、cd导线互相吸引,2-3s内ab、cd导线互相排斥,3-4s内ab、cd导线互相排斥.
[考点]磁场.
8.如图所示,a、b间接入电压u=311sin314t(V)的正弦交流电,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是 ( )
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A.A1的示数增大,A2的示数增大 B.V1的示数不变,V2的示数减少
C.V1的示数减小,V2的示数减小 D.A1的示数增大,A2的示数减小
[答案]BD;
[解析]当传感器R2所在处出现火情时,R2阻值减小,使得次级线圈电流增大,依据变压器的电流特点,变压器初级电流也增大,即A1的示数增大;此时定值电阻R3上的压降增大,根据串联电路的电压关系,则电压表V2的示数减小,故A2的示数减小;而变压器初级电压与负载情况无关,故电压表V 1的示数不变.
[考点]交变电流.
7.在如图所示的部分电路中,当滑动变阻器的滑键从最左端向右滑过2R/3时,电压表的读数由U0增大到2U0,若电源内阻不计,则下列说法中正确的是 ( )
A.通过变阻器R的电流增大为原来的3倍,
B.变阻器两端的电压减小为原来的2/3倍,
C.若R的阻值减小到零,则电压表的示数为4U0,
D.以上说法都不正确
[答案]B C;
[解析]滑动变阻器的滑键从最左端向右滑过2R/3时,变阻器连入电路的电阻是原来的1/3,电压表的读数由U0增大到2U0,根据欧姆定律,则通过电压表的电流增大为原来的2倍,亦即通过变阻器R的电流增大为原来的2倍,故变阻器两端的电压减小为原来的2/3倍,故选项A错误,B正确.
当滑动变阻器的滑键在最左端时,电压表的读数为U0,则有
,当滑动变阻器向右滑过2R/3时,电压表的读数增大到2U0,则有
,由以上二式得到
,故有
.因此,若R的阻值减小到零,则电压表的示数即为电源电动势,即为4U0,故选项C正确.
[考点]电路.
6.“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所。假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的有 ( )
A.“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
B.“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的
倍
C.站在地球赤道上的人观察到它向东运动
D.在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止
[答案]AC;
[解析]物体之间的万有引力即是物体的重力,即有
,且天体运行的加速度满足
故“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度,选项A正确;天体运动过程中遵循
,即
,其中R是天体的运动半径,该“空间站”离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,显然“空间站”的运动半径为同步卫星的运动半径没有十分之一的关系,即选项B错误;由于“空间站”运行的速度大于同步卫星运行的速度,而同步卫星相对地球静止,则站在地球赤道上的人将观察到“空间站”向东运动,选项C正确;在“空间站”工作的宇航员因仅受到万有引力作用而在舱中悬浮或静止,并不存在平衡力,即即选项D错误.
[考点]万有引力.
5.一斜面被两个小桩A和B固定在光滑的水平地面上,在斜面上放一物体,如图所示,以下判断正确的是 ( )
A.若物体静止在斜面上,则B受到斜面的挤压
B.若物体匀速下滑,则B受到斜面的挤压
C.若物体加速下滑,则A受到斜面的挤压
D.若物体减速下滑,则A受到斜面的挤压
[答案]D;
[解析]物体静止在斜面上,对整体而言仅受到重力和地面的弹力作用,则水平方向没有其它力存在,即选项A错误;若物体匀速下滑,则整体仍然处于平衡状态,水平方向同样没有其它力存在,即选项B错误;若物体加速下滑,则整体受到向左的力作用,这个力应该通过B对斜面的挤压产生,选项C错误;若物体减速下滑,其加速度沿斜面向上,即整体受到向右的力作用,故A受到斜面的挤压.
[考点]相互作用.
4.
如图,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定),由静止开始自边缘上的一点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为N。重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为 ( )
A.
B.![]()
C.
D.![]()
[答案]A;
[解析]质点到达最低点B时,它对容器的正压力为N,根据牛顿定律则有
,根据动能定理,质点自A滑到B的过程中有
,故摩擦力对其所做的功
.
[考点]牛顿定律、机械能.
3.
如图,两个固定的倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环,两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D,当它们都沿滑杆向下滑动时,A的悬线始终与杆垂直,B的悬线始终竖直向下。则下列说法中正确的是 ( )
A.A环与滑杆无摩擦力
B.B环与滑杆无摩擦力
C.A环做的是匀速运动
D.B环做的是匀加速运动
[答案]A;
[解析]B的悬线始终竖直向下,则物体D只能是受到平衡力作用,即与之相连的B环必定做的是匀速运动,则选项D错误;同时B环运动中受到了重力、弹力作用,而仅这两个力是不可能使B环做匀速运动的,即B环与滑杆间一定存在摩擦力,选项B错误.
对A环而言,必定受到重力、弹力作用,但是从物体C的状态不难判断它处于匀加速运动,即选项C错误,且根据牛顿第二定律容易得到其加速度
,故A环的加速度也应该是
,故A环与滑杆无摩擦力.本题答案只能选择A.
[考点]牛顿定律.
2.物体A、B的s-t图像如图所示,由图可知 ( )
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A.从第3s起,两物体运动方向相同,且vA>vB
B.两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动
C.在5s内物体的位移相同,5s末A、B相遇
D.5s内A、B的平均速度相等
[答案]A;
[解析]在s-t图像中,物体的运动方向是通过位移的大小变化.
来体现的,而速度大小是通过斜率来表示的,故从第3s起,两物体运动方向相同,且vA>vB;从图像上看物体A比B迟3s才开始运动,但是两物体并不是由同一位置开始运动;5s末A、B相遇,但是在5s内物体的位移A比B要大;由于位移不同,则5s内A、B的平均速度也不相等.
[考点]直线运动.
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