【題目】如圖，一長(zhǎng)為10cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里，彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω，已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5cm，閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開關(guān)斷開時(shí)相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2，判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量．

【答案】金屬棒的質(zhì)量為0.01kg

【解析】試題分析：依題意，開關(guān)閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受安培力方向豎直向下。

開關(guān)斷開時(shí)，兩彈簧各自相對(duì)于其原長(zhǎng)伸長(zhǎng)為．由胡克定律和力的平衡條件得

式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大小。

開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為②

式中，I是回路電流，L是金屬棒的長(zhǎng)度。兩彈簧各自再伸長(zhǎng)了，由胡克定律和力的平衡條件得③

由歐姆定律有

式中，E是電池的電動(dòng)勢(shì)，R是電路總電阻。

聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得⑤

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，abcd是正方形盒子，在cd邊的中點(diǎn)有一小孔e，盒子中存在著沿ad方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E．質(zhì)量為m、電量為q的離子不斷從a處的小孔沿ab方向射入盒內(nèi)，粒子的初速度為v0，經(jīng)電場(chǎng)作用后恰好從e處的小孔射出．若撤去電場(chǎng)，在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），離子仍恰好從e孔射出．不計(jì)離子的重力，求：

(1)正方形盒子的邊長(zhǎng)．

(2)加電場(chǎng)時(shí)，粒子從e孔射出時(shí)的速率．

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車的位置.能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖（甲）所示（俯視圖）.當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一電信號(hào)，被控制中心接收，當(dāng)火車通過線圈時(shí)，若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號(hào)為圖（乙）所示，則說明火車在做（ ）

A.勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.勻減速直線運(yùn)動(dòng)

D.加速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，大小相同的擺球a和b的質(zhì)量分別為m和3m，擺長(zhǎng)相同，并排懸掛，平衡時(shí)兩球剛好接觸，現(xiàn)將擺球a向左邊拉開一小角度后釋放，若兩球的碰撞是彈性的，下列判斷中正確的是(　　)

A. 第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小不相等

B. 第一次碰撞后的瞬間，兩球的動(dòng)量大小相等

C. 第一次碰撞后，兩球的最大擺角不相同

D. 發(fā)生第二次碰撞時(shí)，兩球在各自的平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一傾角為θ、足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，電場(chǎng)方向豎直向上.有一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的小球靜止在斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱悖鐖D所示，若迅速把電場(chǎng)方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，

求：（1）小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？

（2）小球在斜面上連續(xù)滑行所用的時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng).若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，外力做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時(shí)間拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2，則（ ）

A. W1<W2，q1<q2 B. W1<W2，q1=q2

C. W1>W2，q1=q2 D. W1>W2，q1>q2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=2kg帶電量為q=+2×10-3C的小物塊A與質(zhì)量不計(jì)的絕緣木板B疊放在水平面上，A位于B的最左端且與豎直固定于地面上的擋板P相距S0=3m，已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A與擋板相撞沒有機(jī)械能損失，且A帶電量始終保持不變。整個(gè)裝置處在大小為方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，現(xiàn)將A、B同時(shí)由靜止釋放，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）A、B釋放時(shí)，物塊A的加速度大小；

（2）若A與擋板不相碰，木板的最小長(zhǎng)度L0；

（3）若木板長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0．8m，整個(gè)過程木板運(yùn)動(dòng)的總路程S．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是( )
A.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
B.查德威克發(fā)現(xiàn)中子
C.α粒子散射實(shí)驗(yàn)
D.氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)．現(xiàn)將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底 端，物體第一階段被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段勻速運(yùn)動(dòng)到傳送帶頂端，則下列說法中正確的是（ ）

A. 第一階段和第二階段摩擦力對(duì)物體都做正功

B. 第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加量

C. 第二階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第二階段物體機(jī)械能的增加量

D. 兩個(gè)階段電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做的功等于物體機(jī)械能的增加量

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