【題目】如圖、在水平地面上固定一對(duì)與水平面傾角為α的光滑平行導(dǎo)電軌道,軌道間的距離為1.兩軌道底端的連線與軌道垂直,頂端接有電源(未畫(huà)出)。將一根質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒ab放在兩軌道上,且兩軌道垂直。通過(guò)導(dǎo)體棒的恒定電流大小為I.若重力加速度為g,在軌道所在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止,求:
(1)請(qǐng)判斷通過(guò)導(dǎo)體棒的恒定電流的方向;
(2)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力的大;
(3)如果改變導(dǎo)軌所在空間的磁場(chǎng)方向,試確定使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值的大小和方向。
【答案】(1) (2) (3) ,垂直軌道平面斜向上
【解析】
導(dǎo)體棒受到重力、軌道的支持力和磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力,安培力方向由左手定則判斷,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力的大小, 要使磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,則要求安培力最小,當(dāng)安培力方向平行斜面向上時(shí),安培力最小,由平衡條件和F=BIL公式求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值。
(1) 導(dǎo)體棒受到重力、軌道的支持力和磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力,由左手定則判斷可知,安培力方向水平向右,所以通過(guò)導(dǎo)體棒的恒定電流的方向;
(2) 根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知,磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力的大小
;
(3) 要使磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,則要求安培力最小。根據(jù)受力情況可知,最小安培力
方向平行于軌道斜向上。
所以最小磁感應(yīng)強(qiáng)度
根據(jù)左手定則可判斷出,此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪避壍榔矫嫘毕蛏稀?/span>
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,空間存在有界磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ,其中磁場(chǎng)Ⅰ上下邊界間距為4L,方向垂直紙面向里,大小為B,而磁場(chǎng)Ⅱ的上邊界即為磁場(chǎng)Ⅰ的下邊界,且磁場(chǎng)Ⅱ的寬度為2L,方向垂直紙面向外,大小也為B,一質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L的金屬線框以某一豎直速度v0從磁場(chǎng)Ⅰ的上邊界進(jìn)入磁碭時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng),而在線框從磁場(chǎng)Ⅰ進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ的過(guò)程中線框再次達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng),最后線框下邊界剛離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)恰好又一次開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng),則關(guān)于線框的運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 線框離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的速度大于線框進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ的速度
B. 線框下邊離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅰ的下邊界時(shí)的速度大小為v0
C. 線框從磁場(chǎng)Ⅰ進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ全過(guò)程中機(jī)械能減少了5mgL
D. 線圈自磁場(chǎng)Ⅰ上方由靜止釋放的高度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“4V 2W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)電珠的I-U圖線。有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5V,內(nèi)阻 ) B.電壓表(0~10V,內(nèi)阻 )
C.電流表(0~0.3A,內(nèi)阻 ) D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻)
E.滑動(dòng)變阻器(,1A) F.滑動(dòng)變阻器(500Ω ,0.2A)
(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用____,電流表應(yīng)選用____。(用序號(hào)字母表示)
(2)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,要求電壓從零開(kāi)始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____。(用序號(hào)字母表示)
(3)請(qǐng)?jiān)谔摼框內(nèi)畫(huà)出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖,并把圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電磁炮是一種理想的兵器,而電容式電磁炮一直是世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)。研究它的主要原理如圖。若電容器的電容C=5×10-2F,電磁炮釋放前兩端電壓為2kV,利用這種裝置可以把質(zhì)量m=20g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)在極短的時(shí)間內(nèi)加速到500m/s發(fā)射出去,若這種裝置的軌道寬L=2m、軌道內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)軌道摩擦且金屬桿EF與軌道始終接觸良好,則在這個(gè)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是( )
A. 通過(guò)電磁炮的電荷量為2C
B. 通過(guò)電磁炮的電荷量為100C
C. 電容器兩端的電壓將變?yōu)?/span>2.5kV
D. 電容器兩端的電壓將變?yōu)?/span>40V
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,水平光滑地面上停放著一質(zhì)量為M的小車,其左側(cè)有半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB,軌道最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L的水平軌道BC相切,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)。將質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)無(wú)初速釋放,物塊沿軌道滑行至軌道末端C處恰好沒(méi)有滑出,設(shè)重力加速度為g,空氣阻力可怎略不計(jì)。關(guān)于物塊從A位置運(yùn)動(dòng)至C位置的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的( )
A. 小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B. 摩擦力對(duì)物塊和軌道所做的功的代數(shù)和為-mgR
C. 小車在全過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的最大位移為
D. 小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平力F作用下,木塊A、B保持靜止。若木塊A與B接觸面是水平的,且F≠0。則關(guān)于木塊B的受力個(gè)數(shù)可能是
A. 3個(gè) B. 4個(gè) C. 5個(gè) D. 6個(gè)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】傳送帶以v1的速度勻速運(yùn)動(dòng),物體以v2的速度滑上傳送帶,物體速度方向與傳送帶運(yùn)行方向相反,如圖所示,已知傳送帶長(zhǎng)度為L,物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因素為μ,則以下判斷正確的是:
A. 當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí),物體可以從A端離開(kāi)傳送帶,且物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與v1無(wú)關(guān)
B. 當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí),物體可以從B端離開(kāi)傳送帶,且物體離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度可能大于v1
C. 當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí),物體可以從B端離開(kāi)傳送帶,且物體離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度可能等于v1
D. 當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí),物體可以從B端離開(kāi)傳送帶,且物體離開(kāi)傳送帶時(shí)的速度可能小于v1
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某導(dǎo)體置于電場(chǎng)后周圍的電場(chǎng)分布情況如圖所示,圖中虛線表示電場(chǎng)線,實(shí)線表示等勢(shì)面,A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是( )
A. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B. A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)
C. 將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功
D. 正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于在C點(diǎn)的電勢(shì)能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】高蹺運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)新型運(yùn)動(dòng),圖甲為彈簧高蹺.當(dāng)人抓住扶手用力蹬踏板壓縮彈簧后.人就向上彈起,進(jìn)而帶動(dòng)高蹺跳躍,如圖乙.則下列說(shuō)法正確的( )
A. 人向上彈起過(guò)程中,先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)
B. 人向上彈起過(guò)程中,踏板對(duì)人的作用力大于人對(duì)踏板的作用力
C. 彈簧壓縮到最低點(diǎn)時(shí),高蹺對(duì)人的作用力大于人的重力
D. 彈簧壓縮到最低點(diǎn)時(shí),高蹺對(duì)地的壓力等于人和高蹺的總重力
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