题目内容
如图所示,光滑水平面上有竖直向下的匀强磁场,图中虚线为磁场区域的左边界.一个长方形的金属线框以初速度v向左运动,穿出磁场.此过程中,线框中感应电流的大小随时间变化的图像是
重力为10N的物体,在粗糙水平面上向右运动,物体和水平面间的动摩擦因数,同时物体还受到一个大小为2N、方向水平向左的水平拉力F作用,如图所示,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )
A.4N,水平向右 B.4N,水平向左
C.2N,水平向右 D.2N,水平向左
物体从某一高处自由落下,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示。在A点物体开始与弹簧接触,到B点物体的速度为0,然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是
A. 物体从A下落到B的过程中,受到弹簧的弹力不断减小
B. 物体从A下落到B的过程中,速度越来越小
C. 物体从B上升到A的过程中,受到弹簧的弹力不断减小
D. 物体从B上升到A的过程中,速度越来越大
在商场中,为了节约能源,无人时,自动扶梯以较小的速度运行,当有顾客站到扶梯上时,扶梯先加速,后匀速将顾客从一楼运送到二楼,速度方向如图所示.若顾客与扶梯保持相对静止,下列说法正确的是( )
A.在加速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力
B.在匀速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力
C.在加速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同
D.在匀速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同
磁感应强度是描述磁场性质的重要物理量.不同物质周围存在的磁场强弱不同,测量磁感应强度的大小对于磁场的实际应用有着重要的物理意义.
(1)如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂着匝数为n匝的矩形线圈,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁场的方向与线圈平面垂直.当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后保持电流大小不变,使电流反向,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再达到新的平衡.重力加速度为g,请利用题目所给的物理量,求出线圈所在位置处磁感应强度B的大小.
(2)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常量.请利用下面的操作推导条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B:用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图所示.因为距离很小,F可视为恒力.
(3)利用霍尔效应原理制造的磁强计可以用来测量磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示:将一体积为a×b×c的长方体导电材料,放在沿x轴正方向的匀强磁场中,已知材料中单位体积内参与导电的带电粒子数为n,带电粒子的电量为q,导电过程中,带电粒子所做的定向移动可认为是匀速运动.当材料中通有沿y轴正方向的电流I时,稳定后材料上下两表面间出现恒定的电势差U.
①请根据上述原理导出磁感应强度B的表达式.
②不同材料中单位体积内参与导电的带电粒子数n不同,请利用题目中所给的信息和所学知识分析制作磁强计应采用何种材料.
关于物体的内能,下列说法正确的是
A.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B.内能与物体的温度有关,所以0℃的物体内能为零
C.物体的温度升高,则组成物体的每个分子的动能都增大
D.做功和热传递都能改变物体的内能
图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是其俯视图。两个相同的小车,放在比较光滑的水平板上(摩擦力很小,可以略去),前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里可放砝码。两个小车后端各系一条细线,细线后端用夹子固定,打开夹子,小盘和砝码牵引小车运动,合上夹子,两小车同时停止。用刻度尺测出两小车通过的位移,则位移之比就等于它们的加速度之比。为了探究加速度大小和力大小之间的关系,下列说法中正确的是
A.使小盘和砝码的总质量尽可能等于小车质量
B.若将小车放在粗糙水平板上,对实验结果没有影响
C.位移之比等于加速度之比是因为小车的位移与加速度成正比
D.可在两小盘内放置相同质量的砝码,在两小车内放置不同质量的砝码进行实验
走廊里有一盏电灯,在走廊两端各有一个开关,我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮,那么设计的电路为( )
A.“与”门电路
B.“非“门电路
C.“或”门电路
D.上述答案都有可能
为了探究加速度与力、质量的关系,甲乙丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置已平衡摩擦力,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮),钩码总质量用m表示.
(1)图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.
则OD间的距离为 cm.图戊是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),则加速度大小a= m/s2(保留三位有效数字)
(2)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为a,g为当地重力加速度,则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为 ;