题目内容
11.如图所示,一根弧长为L的半圆形硬导体棒AB在水平拉力F作用下,以速度v0在竖直平面内的U形框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度为B,回路中除电阻R外,其余均电阻不计,U形框左端与平行板电容器相连,质量为m的带电油滴静止于电容器两极板中央,平行板间距离为d,半圆形硬导体棒AB始终与U形框接触良好.则以下判断正确的是( )A. | 油滴所带电荷量为$\frac{mgd}{BL{v}_{0}}$ | |
B. | 电流自上而下流过电阻R | |
C. | A、B间的电势差UAB=BLv0 | |
D. | 其他条件不变,使电容器两极板距离减小,电容器所带电荷量将增加,油滴将向上运动. |
分析 计算出有效切割长度,根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势大小,再根据共点力的平衡条件求解带电液滴的电荷量;根据右手定则判断电流方向;根据电容的定义式和决定式分析电容器电荷量的变化,分析电场强度的大小变化情况确定带电液滴的运动情况.
解答 解:A、设导体棒有效切割长度为x,则$\frac{1}{2}πx=L$,解得x=$\frac{2L}{π}$;根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得电动势U=Bxv0=$\frac{2BL{v}_{0}}{π}$;
对带电液滴根据共点力的平衡条件可得:q$•\frac{2BL{v}_{0}}{πd}$=mg,解得:q=$\frac{mgπd}{2BL{v}_{0}}$,A错误;
B、根据右手定则判断AB中的电流方向从B到A,电流自上而下流过电阻R,B正确;
C、A、B间的电势差UAB=$\frac{2BL{v}_{0}}{π}$,C错误;
D、其他条件不变,使电容器两极板距离减小,根据C=$\frac{Q}{U}$=$\frac{εS}{4πkd}$可得,电容增大、电压不变则Q增大,根据E=$\frac{U}{d}$可得电场强度增大,油滴将向上运动,D正确.
故选:BD.
点评 本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和右手定则;知道导体平动切割产生的感应电动势,可以根据E=BLv来计算,其中L是有效切割长度.
练习册系列答案
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9.以下说法正确的是( )
A. | 卢瑟福用α粒子轰击${\;}_{7}^{14}$N核获得反冲核${\;}_{8}^{17}$O,发现了中子 | |
B. | 光电效应中,遏止电压与入射光的频率呈线性关系 | |
C. | 链式反应中,重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是质子 | |
D. | 一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,能辐射出γ射线,且能量增加 |
6.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. | 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 | |
B. | 做曲线运动的物体,其速度大小可能不变 | |
C. | 物体在变力作用下一定做曲线运动 | |
D. | 速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动 |
3.如图所示,从放射源P放射出一束带电荷量为+q、质量为m(不计重力)、速率不同的带电粒子,从小孔Q垂直于N板进入N板右侧的匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ=45°,小孔Q到板的下端C的距离为L,已知速率最大的粒子恰好垂直打在CD板上,则下列说法正确的是( )
A. | 粒子在磁场中运动的最短时间为$\frac{πm}{4qB}$ | |
B. | CD板上可能被粒子打中的区域的长度为(2-$\sqrt{2}$)L | |
C. | 粒子在从磁场中运动的最长时间为$\frac{πm}{4qB}$ | |
D. | 粒子在磁场中运动的最大速率为vm=$\frac{qBL}{m}$ |
20.如图为氢原子能级图.下列说法正确的是( )
A. | 一个处于n=3能级的氢原子,可以吸收一个能量为0.7eV的光子 | |
B. | 一个处于n=3能级的氢原子,可以吸收一个能量为2eV的光子 | |
C. | 大量处于n=3能级的氢原子,跃迁到基态的过程中可以释放出3种频率的光子 | |
D. | 用能量为10eV和3.6eV的两种光子同时照射大量氢原子,有可能使处于基态的氢原子电离 |