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如图所示,质量为m、长为L的导体棒,用两根绝缘轻绳竖直悬挂在磁感应强度为B的匀强...

如图所示,质量为m、长为L的导体棒,用两根绝缘轻绳竖直悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,导体棒中通有水平向右的恒定电流,当磁场方向垂直纸面向里时,轻绳张力恰好为零。保持电流大小和方向不变,若磁场方向变为竖直向上,则下列说法正确的是(  )

A. 导体棒偏离竖直方向的最大角度为45°

B. 导体棒偏离竖直方向的最大角度为90°

C. 当导体棒运动速度最大时偏离竖直方向的角度为45°

D. 当导体棒运动速度最大时偏离竖直方向的角度为90°

 

BC 【解析】当磁场方向垂直纸面向里时,由左手定则可知导体棒所受安培力方向竖直向上,根据平衡条件有BIL=mg;磁场方向变为竖直向上,导体棒所受安培力方向垂直纸面向外,设当轻绳偏离竖直方向θ角时,速度减为零,对此过程根据动能定理得BILlsin θ-mgl(1-cos θ)=0,联立解得sin θ=1-cos θ,由sin2θ+cos2θ=1,且θ>0,解得cos θ=1,θ=90°,A错误,B正确;当导体棒在垂直偏转半径方向的合力为零时,运动速度最大,由受力分析图可知mgsin α=BILcos α,解得sin α=,α=45°,C正确,D错误;故选BC. 点睛:本题借助于物体平衡,考查了有关安培力的大小和方向问题,要熟练应用左手定则判断安培力的方向,同时熟练应用公式F=BIL结合动能定理等进行有关计算.  
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考点分析:
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如图所示,方向垂直纸面向外的长方形匀强磁场区域abcd的对角线acab边的夹角θ30°eab的中点,若一带正电粒子Pa点沿ac方向以初速度v射入磁场中,经时间t恰好从e点射出磁场。下列说法正确的是(  )

A. P的初速度增大为2v 则从b点射出磁场

B. P的初速度增大为2v,则经时间2t射出磁场

C. 若带负电粒子Q(比荷与P的相等)a点沿ac方向射入磁场中并从d点射出磁场,则其初速度为

D. 若带负电粒子Q(比荷与P的相等)a点沿ac方向射入磁场中并从d点射出磁场,则经过的时间为t

 

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如图所示,表面粗糙的绝缘细杆倾斜固定放置,顶端O点处固定一点电荷。一带电小圆环套在绝缘细杆上,从细杆上P点处由静止释放,沿细杆下滑到Q点时静止。带电小圆环可视为点电荷,则(  )

A. 小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷

B. P点的电势一定高于Q点的电势

C. 小圆环下滑过程中,电势能减小

D. 小圆环下滑过程中,机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功

 

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在卢瑟福的α粒子散射实验中,α粒子以速度v0与静止的金原子核发生弹性正碰,碰后α粒子以速度v1被反向弹回,若金原子核的质量是α粒子质量的k倍,则v0v1的大小之比为(  )

A. k    B. k1    C.     D.

 

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20161017日我国“神舟十一号”载人飞船在中国酒泉卫星发射中心顺利升空,“神舟十一号”和“天宫二号”对接,对接后一起绕地球做圆周运动的轨道高度是h400 km,若地球半径为R,第一宇宙速度为v,则可知“神舟十一号”和“天宫二号”对接后整体的环绕速度为(  )

A.     B.     C.     D.

 

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如图所示,定值电阻R1R2分别连接在理想变压器原、副线圈上,且R12R2,变压器原线圈接到交流电源上。若电源的输出功率等于电阻R1消耗功率的3倍,则变压器原、副线圈的匝数比等于(  )

A. 2    B. 1    C.     D.

 

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