4.如圖所示,固定的兩光滑導體圓環(huán)半徑為0.5m,相距1m,在兩圓環(huán)上放一導體棒,圓環(huán)上接有電源,電源的電動勢為3V,內(nèi)阻不計,導體棒質(zhì)量為60g,電阻為1.5Ω,勻強磁場豎直向上,B=0.4T,當開關S閉合后,棒從圓環(huán)底端上滑至某一位置后靜止.試求:(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)靜止后每個環(huán)對棒的支持力;
(2)此棒靜止后的位置與環(huán)底的高度差.

分析 金屬棒最后靜止在圓環(huán)某位置,對金屬棒進行受力分析,根據(jù)平衡條件和幾何關系求解金屬棒最終位置相對初始關于圓環(huán)的圓心角和上升的高度.

解答 解:(1)金屬棒受到的安培力為:$F=BIL=\frac{BEL}{R}=\frac{0.4×3×1}{1.5}=0.8N$
對金屬棒進行受力分析,金屬棒受到重力、安培力和兩個環(huán)的支持力,如圖:

因為金屬棒靜止,根據(jù)平衡條件得每個環(huán)對棒的支持力FN
${F}_{N}=\frac{\sqrt{{F}^{2}+(mg)^{2}}}{2}=0.5$N
(2)由于:$tanθ=\frac{F}{mg}=\frac{0.8}{0.6}=\frac{4}{3}$
所以:θ=53°
所以金屬棒上升的高度為:
h=r-rcosθ=0.5-0.5cos53°=0.2m
答:(1)靜止后每個環(huán)對棒的支持力是0.5N;(2)此金屬棒環(huán)底的高度差是0.2m.

點評 該題首先要通過受力分析和平衡條件得出最后靜止位置的幾何關系.屬于基礎題目.

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C.牛頓根據(jù)牛頓第一定律及開普勒有關天體運動的三個定律發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
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A.$\frac{1}{2}$$\sqrt{{g}_{x}r}$B.$\sqrt{\frac{1}{2}{g}_{x}r}$C.$\sqrt{{g}_{x}r}$D.$\frac{1}{4}$gxr

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12.如圖所示,開口豎直向上的固定氣缸右側(cè)連一“U”形管氣壓計,在距氣缸底部1.2l處有一個卡環(huán),一質(zhì)量為m的活塞可以在氣缸內(nèi)卡環(huán)以上部分無摩擦滑動且不漏氣,在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體,當溫度為T0時,活塞靜止在距氣缸底部為1.5l處,已知大氣壓強恒為p0,氣缸橫截面積為s,不計“U”行管內(nèi)氣體的體積,現(xiàn)緩慢降低缸內(nèi)氣體的溫度,求:
(1)當活塞缸接觸卡環(huán)時,氣體的溫度T1;
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19.通電矩形導線框abcd與無限長的通電直導線MN在同一平面內(nèi),電流方向如圖所示,ab邊于MN平行.關于MN的磁場對導線框的作用,下列敘述正確的是( 。
A.線框有兩條邊所受的安培力方向相同
B.線框的ab邊與cd邊所受的安培力大小相等
C.線框所受安培力的合力向左
D.線框的bc邊與ad邊所受安培力相同

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9.某學習小組利用擺球和光電傳感器做“驗證機械能守恒定律”的實驗,如圖所示,一擺球通過細線懸于O點,在擺球球心經(jīng)過的弧線上B、C兩點,安裝光電傳感器,將擺球從A點自由釋放,測出擺球經(jīng)過B、C兩點的擋光時間,就可計算出擺球在B、C兩點的速度,設最低點D為零勢能點.
(1)用毫米刻度尺測量B點距最低點D的高度時,示數(shù)如圖所示,則B點的高度為0.2017m.
(2)已知B、C兩點距最低點D的高度分別為hB、hC,光電傳感器測出擺球經(jīng)過B,C點的擋光時間為t1和t2,已知擺球的直徑為d,重力加速度為g,為了驗證擺球在B、C兩點的機械能相等,上述已知量需要滿足的關系式是$g{h}_{B}+\frac{9dnb99j^{2}}{2{t}_{1}^{2}}=g{h}_{C}+\frac{fhrbnff^{2}}{2{t}_{2}^{2}}$
(3)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),C點的機械能比B點的機械能略大,其原因可能是C(填選項字母代號)
A、空氣阻力的影響
B、擺球從A點偏下地方釋放
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16.如圖所示,用恒力F拉著質(zhì)量為m的物體沿水平面從A移到B的過程中,下列說法正確的是( 。
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B.物體加速運動時F做的功比減速運動時F做的功多
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14.作用于一個點的三個力,F(xiàn)1=3N、F2=5N、F3=9N,它們的合力大小不可能的是(  )
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