【知识点解析】
1. **洛伦兹力与平衡条件**:题目中提到的导体棒在磁场中的平衡问题,涉及到物理学中的洛伦兹力。当电流通过导体棒且棒处于磁场中时,导体棒会受到垂直于电流和磁场的力,即洛伦兹力。如果导体棒静止在斜面上,说明洛伦兹力与重力的分量在斜面上的投影相平衡。根据左手定则和平衡条件,可以计算出正确答案。
2. **带电粒子在磁场中的圆周运动**:带电粒子以垂直于磁场的速度进入匀强磁场后,会做匀速圆周运动。粒子的圆周运动半径与粒子的电量、速度、磁感应强度以及粒子质量有关。根据公式r = mv/(qB),环形电流的强度与粒子的电量q成正比,与速度v成正比,与磁感应强度B成反比,与粒子质量m成反比。所以答案D正确。
3. **电磁感应中的电压关系**:在题目的情景中,金属棒在磁场中运动,会产生电动势。如果金属棒ab和cd有电阻且存在电动势差,电流会流过它们。根据欧姆定律,电压与电阻成正比。由于Rab>Rcd,如果ab和cd之间有电流流动,Uab会大于Ucd,因此选项A正确。
4. **电路中的动态变化**:在含有可变电阻的电路中,滑动触点的移动会影响电路的总电阻。根据欧姆定律,电压表读数U等于电源电动势E减去内阻r乘以电流I。当R5的滑动触点向b端移动时,总电阻减小,电流I增大,但由于总电阻的减少,电压U也会减小,因此选项A正确。
5. **磁通量变化与功的计算**:当线框从磁场中拉出时,所做的功等于磁通量的变化乘以线圈电阻和磁感应强度的乘积。因为两线框面积不同但磁感应强度相同,线圈面积较大的做功更多。因此,Wb/Wa=2L/L=2,所以答案是A。
6. **法拉第电磁感应定律**:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E正比于磁通量的变化率。题目中磁场B随时间t线性变化,因此感应电动势E也应线性变化。根据题目提供的磁感应强度B随时间t的变化图,E的变化应该是线性的,因此选项需要展示这种线性关系。
7. **粒子在磁场中的偏转**:小磁针的N极转向读者说明粒子产生的磁场方向与小磁针相反,这意味着粒子带负电。因此,向左飞行的负离子束会使小磁针N极转向读者,选项D正确。
8. **电磁感应中的导体棒运动**:当磁铁插入闭合回路时,会产生感应电动势,导致导体棒受到安培力的作用。如果回路是闭合的,导体棒可能会相互靠近以减小回路面积,因此选项A正确。
9. **通电矩形导线框在磁场中的受力分析**:矩形导线框中,ab和cd边受到的安培力大小相等,但方向相反,所以线框所受安培力的合力为零。因此,选项D正确。
10. **速度选择器**:速度选择器利用电场和磁场的组合,使得特定速度的电子沿直线运动。若要电子沿OO'运动,电子所受电场力和洛伦兹力需平衡,即qE=qvB。电子需同时满足电场和磁场的平衡条件,所以可以调整电场和磁场方向,使电子速度满足这个平衡条件。因此,B和D选项正确。
11. **电源路端电压与电流的关系**:从图象可以看出,直线A和B代表了两个电源的伏安特性,如果两个电源连接相同的电阻,通过电阻的电流与电源内阻有关。如果两条直线相交,表明两电源内阻相同,电流相等;如果不相交,表示内阻不同,电流也可能不同。题目未提供足够信息判断ra和rb的关系,但可以确定Ia和Ib的关系取决于电源的特性曲线。
12. **光敏电阻电路**:光敏电阻在光照时电阻减小,相当于电阻R0变小,这会影响电路中的电流。根据电路结构,光照增加时,电路中的电流会增大,小灯泡L的亮度也会增加。
这些题目覆盖了高中物理的多个重要知识点,包括电磁感应、电路分析、力学平衡、粒子在磁场中的运动、电源的伏安特性等。解决这些问题需要学生掌握基础物理原理并能灵活应用。