题目内容
【题目】飞机在航母上弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动的原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈附近的金属环会被弹射出去。现在固定线圈左侧的同一位置,先后放有两个分别用铜和铝制成的闭合金属环,已知两环的横截面积相等,形状、大小相同,且电阻率ρ铜<ρ铝。合上开关S的瞬间
A. 从左侧看环中感应电流沿顺时针方向
B. 铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C. 若将铜环放置在线圈右方,环将向左运动
D. 电池正负极调换后,金属环不能向左弹射
【答案】AB
【解析】线圈中电流为右侧流入,磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,感应电流由左侧看为顺时针;故A正确;由于铜环的电阻较小,故铜环中感应电流较大;故铜环受到的安培力要大于铝环,故B正确;若环放在线圈右方,根据“来拒去留”可得,环将向右运动;故C错误;电池正负极调换后,金属环受力向左,故仍将向左弹出;故D错误;
【题型】多选题
【结束】
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【题目】如图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上,平行板电容器板间距离为d,右极板有一小孔,通过孔有绝缘杆,左端固定在左极板上,电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M。给电容器充电后,有一质量为m的带正电环恰套在杆上以某一速度v0对准小孔向左运动,设带电环不影响电容器极板间电场的分布。带电环进入电容器后距左极板的最小距离为d/2,则
A. 带电环与左极板相距最近时的速度
B. 此过程中电容器移动的距离
C. 此过程屮电势能的变化量
D. 带电环减少的动能大于电容器增加的动能
【答案】BCD
【解析】试题分析:带电环与极板间相距最近时两者速度相等,选取带电环与电容器构成的系统作为研究对象,根据动量守恒定律,即可求出带电环与左极扳相距最近时的速度大小;结合运动学公式求解电容器移动的距离;在此过程,系统中,带电小环动能减少,电势能增加,同时电容器等的动能增加,系统中减少的动能全部转化为电势能.
带电环进入电容器后在电场力的作用下做初速度为的匀减速直线运动,而电容器则在电场力的作用下做匀加速直线运动,当它们的速度相等时,带电环与电容器的左极板相距最近,由系统动量守恒定律可得,解得,A错误;该过程中电容器向左做匀加速直线运动根据运动学基本公式得,环向左做匀减速直线运动,由公式得,根据位移关系有,解得,B正确;在此过程,系统中,带电小环动能减少,电势能增加,同时电容器等的动能增加,系统中减少的动能全部转化为电势能.所以,联立得,C正确;在此过程,系统中,带电小环动能减少,转化为电容器增加的动能以及系统的电势能,故带电环减少的动能大于电容器增加的动能,D正确.