如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨,左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,右端与半径为L=20 cm的光滑圆弧导轨相接.导轨宽度为20 cm,电阻不计.导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T.一根垂直导轨放置的质量m=60 g、电阻R=1 Ω、长为L的导体棒ab,用长也为20 cm的绝缘细线悬挂,导体棒恰好与导轨接触.当闭合开关S后,导体棒沿圆弧摆动,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态.当导体棒ab速度最大时,细线与竖直方向的夹角θ=53°(sin 53°=0.8,g=10 m/s2),则( )
A. 磁场方向一定竖直向上
B. 电源的电动势E=8.0 V
C. 导体棒在摆动过程中所受安培力F=8 N
D. 导体棒摆动过程中的最大动能为0.08 J
摄制组在某大楼边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示,若特技演员质量m=50kg,导演在某房顶离地H=12m处架设了轮轴(轮与轴有相同的角速度),轮和轴的直径之比为3:2(人和车均视为质点,且轮轴直径远小于H),若轨道车从图中A匀速前进到B,速度v=10m/s,绳BO与水平方向的夹角为53°,则由于绕在轮上细钢丝的拉动,使演员由地面从静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中(g取10m/s2,sin53°=0.8)
A.演员上升的高度为3m
B.演员最大速度为9m/s
C.以地面为重力势能的零点,演员最大机械能为2400J
D.钢丝在这一过程中对演员做功为4275J
某静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的变化规律如图所示。一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x=0)进入电场,仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动。下列说法正确的是( )
A. 粒子从O运动到x1的过程中做匀加速直线运动
B. 粒子从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大
C. 若v0=2,粒子在运动过程中的最大速度为
D. 要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为2
如图所示内壁光滑的环形槽半径为R,固定在竖直平面内,环形槽上的P、Q两点与环形槽圆心等高,质量均为m的小球(可视为质点)A和B,以等大的速率v0同时从P处向上、向下滑入环形槽,若在运动过程中两球均未脱离环形槽,设当地重力加速度为g,则下列叙述正确的是( )
A. 两球第一次相遇时速度相同
B. 两球第一次相遇点在Q点
C. 小球A通过最高点时的机械能小于小球B通过最低点时的机械能
D. 小球A通过最高点和小球B通过最低点时对环形槽的压力差为6mg
据报道,目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器。探测器升空后,先在地球表面附近以线速度v环绕地球飞行,再调整速度进入地火转移轨道,最后以线速度v′在火星表面附近环绕火星飞行。若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知火星与地球的半径之比为1∶2,密度之比为5∶7。设火星与地球表面的重力加速度分别为g′和g,下列结论正确的是( )
A. g′∶g=1∶4 B. g′∶g=7∶10
C. v′∶v= D. v′∶v=
交流发电机的原理如图所示, 10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕轴做匀速转动,转动的角速度为10π rad/s,线圈转动过程中,穿过线圈的最大磁通量为0.1 Wb。若从线圈平面与磁场平行的位置开始计时,在t=s时,矩形线圈中产生的感应电动势的瞬时值为( )
A. 27.2 V B. 15.7 V C. 19.2 V D. 11.1 V