【題目】如圖所示,一對(duì)光滑的、間距為L=10cm的金屬導(dǎo)軌,AB、DE段水平,BC、EF段圓形導(dǎo)軌的半徑R=0. 5m,在BE處分別與AB、DE相切,BE與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌的AD端接有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E=6V、內(nèi)阻r=0. 2的電源和一個(gè)R2=2. 6的電阻。導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)體棒方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。一質(zhì)量為m=0. 012kg、電阻為R1=0. 2的金屬棒MN放在圓形導(dǎo)軌上,MN的方向與導(dǎo)軌垂直,通電后能恰能靜止在圓導(dǎo)軌上,且與BE的水平距離為x=0. 3m。求:

(1)若磁場(chǎng)沿豎直方向,是豎直向上還是豎直向下?磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?

(2)若磁場(chǎng)的方向可變,磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值多大?

【答案】(1)豎直向下 0.45T (2)0.36T

【解析】

(1)若磁場(chǎng)沿豎直方向,則金屬棒MN受到的安培力是水平方向,金屬棒MN能靜止在圓導(dǎo)軌上,則安培力的方向水平向右,金屬棒MN中電流方向?yàn)?/span>,據(jù)左手定則可得,磁場(chǎng)方向豎直向下.

對(duì)金屬棒MN受力分析如圖,則:

由幾何關(guān)系得

由三力平衡得

由閉合電路歐姆定律得

代入數(shù)據(jù)解得

(2)當(dāng)物體所受安培力的方向沿軌道切線向上時(shí),安培力最小,磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)方向如圖:

由平衡條件可得

解得:磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物體通過(guò)兩個(gè)連續(xù)相等位移的平均速度分別為v1=10 m/sv2=15 m/s ,則物體通過(guò)兩個(gè)連續(xù)相等位移的時(shí)間之比和整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度分別是(  )

A. 2312.5 m/sB. 32;12 m/s

C. 2312.75 m/sD. 32;12.5 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(a),物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連,細(xì)繩水平。t=0時(shí),木板開(kāi)始受到水平外力F的作用,在t=4s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示,木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(c)所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出

A. 木板的質(zhì)量為1kg

B. 2s~4s內(nèi),力F的大小為0.4N

C. 0~2s內(nèi),力F的大小保持不變

D. 物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是某一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像,請(qǐng)從圖像中找出以下物理量,質(zhì)點(diǎn)的初速度是________0-2s內(nèi)的加速度_________,2-4s的加速度___________,4s-6s的加速度__________,質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的時(shí)刻是________,質(zhì)點(diǎn)6s內(nèi)的位移是__________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(a),某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源,紙帶等某次實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)整木板與水平面的夾角使接通電源,開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放鐵塊從靜止開(kāi)始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出).重力加速度為9.8m/s2,回答下列問(wèn)題:

①紙帶上先打的是的________端點(diǎn)(填左或右)

②鐵塊下滑的加速度大小_______m/s2

③圖中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vC=____cm/s

④鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_________(用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a等字母表示)

⑤用該方法測(cè)量的動(dòng)摩擦因素比實(shí)際的動(dòng)摩擦因素_________(選填偏大或偏小相等”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“研究小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中:

(1)某同學(xué)先觀察了如圖甲所示的演示實(shí)驗(yàn),、兩球同時(shí)落地,說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是_____運(yùn)動(dòng)。該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn):將兩個(gè)斜滑道固定在同一豎直面內(nèi),最下端水平,把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球,從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放,滑道2與光滑水平板銜接,則他將觀察到的現(xiàn)象是球1落到光滑水平板上并擊中球2,這說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是_____運(yùn)動(dòng)。

(2)該同學(xué)采用頻閃照相機(jī)拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片(不含拋出點(diǎn)),圖中背景方格的邊長(zhǎng)為L=5cmA、BC是攝下的三個(gè)小球位置,如果取g=10m/s2,那么:a.由勻變速直線運(yùn)動(dòng)相鄰的相等時(shí)間間隔位移差△y=gT2可知:照相機(jī)拍攝時(shí)每____曝光一次;b.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為____m/s。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在豎直方向上有四條間距相等(均為d)的水平虛線L1L2、L3、L4,在L1、L2之間和L3、L4之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向垂直于虛線所在平面向里,F(xiàn)有一矩形線圈abcd,長(zhǎng)ad=2d、寬cd=d、質(zhì)量為m、電阻為R,將其從圖示位置(cd邊與L1重合)由靜止釋放,速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終豎直且cd邊始終水平,重力加速度為g,則( 。

A. 0~t1時(shí)間內(nèi),通過(guò)線圈的電荷量為

B. 線圈勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為

C. t2時(shí)刻ab邊與L3重合

D. 0~t3時(shí)間內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有一個(gè)質(zhì)量較大的天體與另一個(gè)質(zhì)量較小的黑洞構(gòu)成雙星系統(tǒng),它們之間的距離始終不變,并繞連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)質(zhì)量較小的黑洞不斷吸取質(zhì)量較大的天體上的物質(zhì),在這一過(guò)程中,下列判斷正確的是(

A. 它們之間的引力一直變大B. 它們之間的引力一直變小

C. 它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變D. 它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)量相同的兩個(gè)擺球AB,其擺線長(zhǎng)LALB,它們都從同一水平位置而且擺線都處于水平狀態(tài)由靜止釋放,如圖所示.以此位置為零勢(shì)能面,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),以下說(shuō)法中正確的是(

A.它們的動(dòng)能EkA=EkBB.它們的機(jī)械能EA=EB

C.它們的加速度aA=aBD.它們對(duì)擺線的拉力TA=TB

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