【題目】導體桿水平掛在兩根柔軟導線上,放入磁感強度的豎直向下的磁場中(如圖所示).桿長,質量,導線長電容,電容器充電到電壓,接到導線的固定點上.求:
(1)當電容器放電后(可以認為在很短時間內放完電),系統(tǒng)離開平衡位置的最大偏角為多少?
(2)如果當電容的電容器充電到相同電壓再接入系統(tǒng)時,系統(tǒng)最大偏角,那么當接上另一個電容器并且也充電到相同電壓再接入系統(tǒng)時,系統(tǒng)最大偏角,則該電容器的電容為多少?
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)當電容器接通時電流開始通過桿,由此受到安培力作用:
.
電流隨時間從最大值平穩(wěn)地減小到零,所以安培力與時間有關.
由于電容器放電時間很短,可以認為在時間內桿離開平衡位置位移小并且桿在水平方向獲得動量.將時間分成大量元段,其間每一元段的安培力可以認為是恒定的,根據動量定理列出方程
,及.
式中為通過桿的電荷.到電容器放電完畢時,有,
所以,.
根據機械能守恒定律,有.
由此得.
但是,
及 .
(2)因為,,
所以,.
考慮到和均為小角,所以,,,
結果得到.
首先,本題解答過程中的是計算安培力的沖量的典型方法,其結論可作為推論進行應用,這一推論不論是在常規(guī)教學還是在競賽中都有極為廣泛的應用;
其次,基于現階段的知識掌握,題目設置了電容器“可以認為在很短的時間內放完電”這一條件,忽略放電結束時剩余電荷的存在,這實際上是基于學生沒有學習電磁感應的一種近似.因為,當電容器放電結束時,由于金屬桿在磁場中的運動,必然會產生感生電動勢,亦即電容器兩端還會有一定的電壓,則電容器上的電荷也就不可能全部放完.
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【題目】 下圖是新疆某沖積扇略圖,甲河流以冰川融水補給為主,E、F分別是最早和最新形成的灌溉農業(yè)區(qū)。
讀圖完成下面小題。
【1】與F相比,古代E農業(yè)區(qū)的有利條件是
A. 光照充足B. 水源充足
C. 土壤肥沃D. 生態(tài)環(huán)境良好
【2】E農業(yè)區(qū)演變?yōu)樯衬,地表物質顆粒粒徑平均大小逐漸增大,主要是因為
A. 風力侵蝕B. 流水侵蝕
C. 風力堆積D. 流水堆積
【3】下列因素中,有利于圖中所示的沖積扇形成的是
A. 河流落差較小B. 沿途飲水灌溉
C. 冰川融水不足D. 河水蒸發(fā)旺盛
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【題目】一般情況下,大氣溫度隨著高度增加而下降,可是在某些天氣條件下,地面上空的大氣結構會出現氣溫隨高度增加而升高的反常現象,氣象學上稱之為“逆溫”。讀我國某地區(qū)溫度垂直剖面(單位:℃)示意圖。據此完成下面小題。
【1】圖中氣溫垂直分布形成的主要原因是( )
A. 海拔越高,吸收的地面輻射越少 B. 海拔越高,吸收的太陽輻射越少
C. 緯度越高,到達地面的太陽輻射越少 D. 緯度越高,受冷空氣影響越強
【2】導致甲處等溫線凸向低緯的主要因素是( )
A. 海拔 B. 緯度位置 C. 大氣環(huán)流 D. 距海遠近
【3】下列城市中,逆溫層厚度最大的是( )
A. 鄭州 B. 阜陽 C. 安慶 D. 贛州
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【題目】 到達地表的太陽輻射有一部分會被反射回到大氣,反射率與下墊面的性質密切相關。下圖示意我國某考察站測得的一年中地表反射率的變化情況(注:圖中橫坐標時間原點為1月1日)。
讀圖,完成下面小題。
【1】該考察站的地理坐標最可能是
A. 78°55′N,11°56′EB. 69°22′S,76°22′E
C. 33°23′N,79°42′ED. 62°12′S,58°57′W
【2】7-9月該考察站的下墊面為
A. 冰雪B. 苔原C. 灌木D. 草原
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【題目】讀“1850年以來美國本土人口遷移的主要流向示意圖”,回答下列問題。
(1)20世紀60年代末到70年代初,東北部老工業(yè)區(qū)的人口大量遷往西部和南部,其原因是什么?
(2)圖中反映的人口遷移類型是__________________(按是否跨越國界劃分)。
(3)能引起美國人口在本土范圍內頻繁遷移的主要原因有(多選)( )
A.工業(yè)化和城市化的發(fā)展
B.新資源的開發(fā)和新工業(yè)區(qū)的建立
C.環(huán)境質量的改善
D.政治難民的影響
(4)20世紀70年代以后,老工業(yè)區(qū)和城市出現人口回流現象,老工業(yè)區(qū)對其的拉力是 __
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【題目】閱讀下列圖文材料,回答問題。
享有“中國蔬菜之鄉(xiāng)”盛譽的壽光市,有著得天獨厚的區(qū)位優(yōu)勢和傳承悠久的歷史背景。壽光地區(qū)有適合蔬菜種植的自然條件,又是冬暖式蔬菜大棚的發(fā)祥地。在這里,國際領先的一流技術高度集聚。世界最先進的蔬菜培育、種植、貯達、園藝等方面技術的逐漸引進,使這個地區(qū)成為農業(yè)高技術的角逐平臺。壽光農民引進國外蔬菜品種,引種南方蔬菜品種,改變蔬菜生長周期,改變蔬菜生長狀態(tài),使產品的獨特性在全球處于領先地位。
(1)簡述壽光發(fā)展蔬菜生產的有利區(qū)位條件。
(2)壽光蔬菜盛銷全國,甚至出口日本,韓國,其得益于哪些區(qū)位因素的發(fā)展變化?
(3)壽光與海南島相比,在蔬菜生產中存在明顯劣勢的自然條件是什么?壽光是如何克服這一問題發(fā)展蔬菜生產的?
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【題目】下列圖示某城市主要功能區(qū)分布。讀下圖完成下列各題。
【1】在圖中①、②、③、④對應的城市功能區(qū),正確的是
A. ①商業(yè)區(qū)B. ②工業(yè)區(qū)C. ③住宅區(qū)D. ④行政文化區(qū)
【2】該城鎮(zhèn)擬建高級住宅區(qū),最有可能選擇在
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
【3】上海地處長江入?,是“長江經濟帶”發(fā)展的龍頭,它與沿江城市瀘州比較
A. 服務范圍大B. 人口規(guī)模小C. 城市等級低D. 功能種類少
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【題目】 黃土高原河流的徑流和泥沙主要來源于幾次大的暴雨過程。延河流域分別在1977年7月和2013年7月發(fā)生了兩次極端降水事件,而洪水過程及水沙特征表現差異較大。
讀圖和表,據此完成下列小題。
1977年7月 | 2013年7月 | ||||
最大6小時降雨量 | 最大12小時降雨量 | 最大24小時降雨量 | 最大6小時降雨量 | 最大12小時降雨量 | 最大24小時降雨量 |
48.8 mm | 66.1 mm | 83.7 mm | 69.8 mm | 85.2 mm | 97.2 mm |
【1】關于延河流域泥沙特征的描述正確的是( )
A.1977年流域泥沙顆粒較大,泥沙顆粒越大,數量越多
B.2013年小粒徑泥沙比重明顯增加,泥沙顆粒明顯變細
C.2013年流域泥沙顆粒較小,0.01 mm以下粒徑泥沙最多
D.2013較1977年,各粒徑泥沙數量均有明顯增加
【2】導致延河流域泥沙粒徑變化的最可能原因是( )
A.降雨量減少,河流徑流量減少,侵蝕作用減弱
B.流域地形平坦,流速緩慢,沉積作用強
C.大量修筑淤地壩起到顯著的攔沙效果
D.修建梯田,破壞坡面,水土流失加劇
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