题目内容
如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处的磁感应强度大小均为B,圆台母线与竖直方向的夹角为θ,一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部。环中维持恒定的电流I不变,后圆环由静止向上运动,经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环全程上升的最大高度为H。已知重力加速度为g,磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.在时间t内安培力对圆环做功为mgH |
B.圆环先做加速运动后做减速运动 |
C.圆环运动的最大速度为-gt |
D.圆环先有扩张后有收缩的趋势 |
BC
解析试题分析:圆环通电后由静止开始向上运动,判断受到安培力有向上的分力,根据左手安培定则判断电流沿顺时针方向如下图,把圆环分为弧长为若干小段,则每一小段可看做一段直导线,受到安培力沿圆台母线方向斜向上,则竖直分力为,根据对称性,安培力在水平方向分力相互抵消,合力竖直向上,即为,撤去电流之前的时间内,圆环做匀加速直线运动,加速度,电流撤去后,圆环受到自身重力做匀减速直线运动,选项B对。向上运动过程最大速度即电流撤去时的速度,选项C对。整个上升过程有重力做功,安培力做功,根据动能定理,,即,但电流撤去切割磁感线仍有安培力做功,在时间t内安培力对圆环做功小于所以选项A错。匀加速阶段由于安培力的水平分力,圆环有收缩的趋势,电流撤去后,圆环切割磁感线,根据楞次定律感应电流阻碍其向上运动,判断感应电流为逆时针方向,安培力沿母线向下,安培力有水平向外的分力,圆环有扩张趋势,选项D错。
考点:安培力做功 电磁感应
冲击钻是一种打孔的工具,工作时,钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔冲击钻在工作的过程中 ( )
A.有电能和机械能、内能的转化 | B.只有电能和机械能的转化 |
C.只有电能和内能的转化 | D.只有机械能和内能的转化 |
如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧下端悬挂一质量为m的条形磁铁,条形磁铁下面固定一电阻为R的导体环。先将条形磁铁从弹簧原长位置由静止释放,并穿越下面的导体环,则( )
A.磁铁在运动过程中,所受的磁场力有时为动力有时为阻力 |
B.磁铁在释放的瞬间,加速度为g |
C.磁铁最终停在初始位置下方处 |
D.整个过程中导体环产生的热能为 |
如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的轻质定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析不正确的是( )
A.B物体的机械能一直减小 |
B.B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和 |
C.B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量 |
D.细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量 |
如图,,在c点固定一正电荷,将另一负电荷从a点移到b点,负电荷在a、b两点
的电势能分别为Epa、Epb,所受电场力分别为Fa、Fb,则
A.Epa>Epb | B.4Fa=Fb |
C.Epa<Epb | D.9Fa=Fb |
电荷量分别为、、的三个带电小球,分别固定在边长均为L的绝缘三角形框架的三个顶点上,并置于场强为E的匀强电场中,如图所示.若三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转过120°,则此过程中系统电势能变化情况为
A.减少 | B.增加 |
C.减少 | D.增加 |
带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h3,如图所示.不计空气阻力,则( )
A.h1=h2=h3 | B.h1>h2>h3 |
C.h1=h2>h3 | D.h1=h3>h2 |