代入数据可得: ΔE=7.5J 故D正确。 故选CD。
10.无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比,与导线到这一点的距离成反比,即B?kI(式中k为常数)。如图所示,两根相距L的无限长直导线MN通有大小相等、r方向相反的电流,a点在两根导线连线的中点,b点在a点正上方且距两根直导线的距离均为L,下列说法正确的是( )
A.a点和b点的磁感应强度方向相同 B.a点和b点的磁感应强度方向相反 C.a点和b点的磁感应强度大小之比为4:3 D.a点和b点的磁感应强度大小之比为4:1 【答案】AD 【解析】 【详解】
设通电导线在距离L处产的磁感应强度大小为B0,两导线MN在b点产生的磁感应强度方向成120°角,磁感应强度的矢量合为B0,方向垂直MN向下;两导线MN在a点产生的磁感应强度大小均为2B0,磁感应强度的矢量合为4B0,方向垂直MN向下;所以a点和b点的磁感应强度方向相同,大小之比为4:1,故AD正确,BC错误。 故选AD。
11.下列说法中正确的是 。
A.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一 B.变化的电场一定产生变化的磁场 C.光的偏振现象说明光是横波 D.无影灯是利用光的衍射原理 【答案】AC 【解析】 【分析】
【详解】
A.狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和相对性原理, 故A正确; B.均匀变化的电场一定产生恒定的磁场,故B错误;
C.偏振是横波的特有现象,光的偏振现象说明光是一种横波,故C正确; D.无影灯是利用光的直线传播原理制成的,故D错误。 故选AC。
12.如图为磁流体发电机的原理示意图,间距为d的平行金属板M、N间有磁感应强度大小为B且方向垂直纸面向里的匀强磁场,将一束含有大量带正电和带负电的等离子体以速度v水平喷入磁场,两金属板间就产生电压.定值电阻R0、滑动变阻器R(最大值为2R0)及开关S串联后接在M、N两端,已知磁流体发电机的电阻为r(1.5R0?r?2R0),则在电路闭合、滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中( )
A.金属板M为电源正极,N为电源负极 B.电阻R0消耗功率的最大值为
B2d2v2R0?R0?r?2
B2d2v2C.滑动变阻器消耗功率的最大值为
r?R0D.发电机的输出功率先增大后减小 【答案】BD 【解析】 【详解】
A.等离子体喷入磁场后,由左手定则可知正离子向N板偏转,负离子向M板偏转,即金属板M为电源负极,N为电源正极,故A错误;
B.等离子体稳定流动时,洛伦兹力与电场力平衡,即
Bqv?qE d可得电源电动势E?Bdv,当滑片P位于b端时,电路中电流最大,电阻R0消耗的功率最大,且为
?Bdv?R02P?IR??1022?R0?r??R0?r?E2R02
故B正确;
C.滑动变阻器最大阻值为2R0,小于定值电阻与电源内阻之和,故滑动变阻器阻值为2R0时消耗的功率最大,且为
P2?E2?2R0?3R0?r?2?2B2d2v2R0?3R0?r?2
故C错误;
D.因1.5R0?r?2R0,所以滑片P由a端向b端滑动的过程中,外电路电阻减小,必然在某位置有
r?R0?R滑
由外电阻与内阻相等时电源输出功率最大可知,滑片P由a端向b端滑动的过程中,发电机的输出功率先增大后减小,故D正确。 故选:BD。
13.美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖,原来光在接触物体后,会对其产生力的作用,这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动,这就是光镊技术.在光镊系统中,光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是( ) A.光镊技术利用光的粒子性 B.光镊技术利用光的波动性
C.红色激光光子能量大于绿色激光光子能量 D.红色激光光子能量小于绿色激光光子能量 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
AB.光在接触物体后,会对其产生力的作用,则光镊技术利用光的粒子性,选项A正确,B错误; CD.红光的频率小于绿光,根据E?h?可知,红色激光光子能量小于绿色激光光子能量,选项C错误,D正确。 故选AD。
14.甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动,用某测速仪描绘出两物体的v-t图象如图所示,已知甲物体的图象是两段半径相同的圆弧,乙物体的图象是一倾斜直线,t4=2t2,甲的初速度末速度均等于乙的末速度。已知则下列说法正确的( )
A.0~t1时间内,甲乙两物体距离越来越小 B.t1时刻,甲乙两物体的加速度大小可能相等 C.t3~t4时间内,乙车在甲车后方 D.0~t4时间内,两物体的平均速度相等 【答案】BD 【解析】 【详解】
A.甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动,0~t1时间内,甲的速度比乙的大,则甲在乙的前面,甲乙两物体距离越来越大,故A错误。
B.根据速度时间图线的斜率表示加速度,可知,t1时刻,甲乙两物体的加速度大小可能相等,故B正确。 C.根据“面积”表示位移,结合几何知识可知,0~t4时间内,两物体的位移相等,t4时刻两车相遇,而在t3~t4时间内,甲车的位移比乙车的位移大,则知在t3~t4时间内,乙车在甲车前方,故C错误。 D.0~t4时间内,两物体的位移相等,用时相等,则平均速度相等,故D正确。 故选BD。
15.如图为一列简谐横波在t=0时的波形图,波源位于坐标原点,已知当t=0.5s时x=4cm处的质点第一次位于波谷,下列说法正确的是( )
A.此波的波速为5cm/s B.此波的频率为1.5Hz
C.波源在t=0时运动速度沿y轴正方向 D.t=0时波源振动已经历0.6s E.x=10cm的质点在t=1.5s时处于波峰 【答案】ADE 【解析】