D. 大小为【答案】BC 【解析】
,方向和安培力F方向一致
【详解】每米导线中有n个自由电荷,每个自由电荷的电量均为e,它们定向移动的平均速率为v,所以电流的大小为个自由电子受到的洛伦兹力
,磁场对这段导线的安培力
,则导线中每
,根据左手定则可知方向和安培力F方向一致,
故BC正确,AD错误。所以BC正确,AD错误。
10.如图所示,在光滑的水平面上有两个滑块P、Q,滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧。两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动,滑块P的质量为2m,速度方向向右,滑块Q的质量为m。速度方向向左,则下列说法正确的是
A. P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变 B. 当两个滑块的速度相等时,弹簧的弹性势能最大 C. 两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动
D. 从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中,滑块Q的速度大小先减小后增大 【答案】BD 【解析】
【详解】对于P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统,由于只有弹簧的弹力做功,所以系统的机械能守恒,即系统动能和弹簧弹性势能之和不变,动能是变化的,故A错误;P以某一初速度压缩弹簧,在弹簧弹力作用下P做减速运动,Q做加速运动,当P与Q速度相等时,弹簧最短,弹性势能最大,故B正确;设最终P、Q两个滑块的速度分别为和正方向,根据动量守恒定律得:
,解得:
,
规定向右为
,根据系统的机械能守恒得或
,
,故C错误;
从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中,滑块Q一直受到向右的弹力,速度先向左减小至零,再向右增大,故D正确。所以BD正确,AC错误。 11.如图甲所示为一列简谐横波在动图象。下列说法正确的是
时刻的波形图,图乙为介质中
处的质点b的振
A. 这列波的传播方向沿x轴的负方向 B. 这列波的传播速度是C. 再经过D.
,质点b沿x轴正方向运动了10m 时刻,质点a的运动方向沿y轴负方向
【答案】BD 【解析】
【详解】由乙图知,
时刻,质点b向下运动,根据甲图可知,该波沿x轴正方向传播,
,由甲图知,波长
,则波速为:
故A错误;由乙图知,质点的振动周期为
,故B正确;简谐横波沿x轴正方向传播,质点b只上下振动,不沿x轴正方向运动,故C错误;由甲图知,所以
时刻质点a正y轴正方向运动,因为
,
时刻,质点a的运动方向沿y轴负方向,故D正确。所以BD正确,AC错误。
12.如图甲所示,实线是一个电阻为R、半径为a的圆形金属线圈,线圈内部半径为b的圆形虚线范围内存在一方向垂直于线圈平面的匀强磁场,已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示,
时刻磁场方向垂直于纸面向里,则下列说法正确的是
A. B. 在C. 在D. 在
时刻,穿过线圈的磁通量为
时间内,线圈磁通量的变化量为
时间内,通过线圈导线横截面的电荷量为
时间内,线圈中的感应电流方向始终为顺时针方向
【答案】BCD 【解析】
【详解】时刻,磁感应强度为穿过线圈的磁通量为,故A错误;在
,故B正确;在
时间
内,线圈磁通量由垂直纸面向里变为垂直纸面向外,变化量为
时间内,根据法拉第电磁感应定律,产生的感应电动势为:,根据闭合
电路欧姆定律,产生的感应电流为:,通过线圈导线横截面的电荷量
,故C正确;根据楞次定律和安培定则,感应电流的方向方向为顺时针,故
D正确。所以BCD正确,A错误。
13.如图所示,质谱仪由两部分区域组成,左侧M、N是对水平放置的平行金属板,分别接到直流电源两极上,板间在较大范围内存在着电场强度为E的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场,右侧是磁感应强度大小为
的另匀强磁场。一束带点粒子不计重力由左端射入
质谱仪后沿水平直线运动,从点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,两束粒子最后分别打在乳胶片的、两个位置,、、三点在同一条整直线上,且
则下列说法正确的是
A. 两束粒子的速度都是
B. 甲束粒子的比荷小于乙束粒子的比荷
C. 若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为4:3 D. 若甲、乙两束粒子的质量相等,则甲、乙两東粒子的电荷量比为4:3 【答案】AC 【解析】
【详解】粒子在平行金属板间沿直线运动,说明洛伦兹力和电场力平衡,则
,故A正确;由题意
,半径与比荷成正比,因为
,得
故甲束粒子的比
荷大于乙束粒子的比荷,故B错误;若甲、乙两束粒子的电荷量相等,,
故C正确;若甲、乙两束粒子的质量相等,,故D错误。所以AC正确,
BD错误。
14.如图所示,一圆柱形简内存在匀强磁场,该筒横截面的半径为R,磁场方向垂直于横藏面向里,图中直径MN的两端分别开有小孔,在该截面内,有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入简內,射入时的速度方向与MN成角速度w顺时针转动
角。当圆简绕其中心轴以
角时,该粒子恰好飞出圆筒。不计粒子重力,粒子在筒内未与简
壁发生碰撞,则下列说法正确的是
A. 筒内磁场的磁感应强度大小为B. 筒内磁场的磁感应强度大小为C. 粒子飞入的速度大小为D. 粒子飞入的速度大小为Rw 【答案】BC 【解析】
【详解】根据题意,粒子运动的时间为示:
,带负电的粒子的轨迹图象如图所