2．如圖，一長度為20cm、阻值為2Ω的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T，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)和導(dǎo)線與一電動勢為12V、內(nèi)阻為1Ω的電池相連，已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為5cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了4cm，重力加速度大小取10m/s2，彈簧的形變在彈性限度內(nèi)．
（1）判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向；
（2）求金屬棒的質(zhì)量．

分析 （1）分析電流方向，根據(jù)左手定則可分析安培力的方向；
（2）在閉合前，導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)，在閉合后，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求的電流，根據(jù)F=BIL求的安培力，由共點(diǎn)力平衡求得質(zhì)量．

解答 解：（1）由題意可知，開關(guān)閉合后，金屬棒電流方向從b到a，由左手定則可知，
金屬棒所受安培力方向豎直向下；
（2）閉合開關(guān)后，電流由b指向a，受到的安培力向下
斷開時：2k△l1=mg
開關(guān)閉合后2k（△l1+△l2）=mg+F
受到的安培力為：F=BIL
回路中電流為I=$\frac{U}{R}$
聯(lián)立解得m=0.05kg
答：（1）安培力豎直向上； （2）金屬棒的質(zhì)量為0.05kg

點(diǎn)評 本題主要考查了通電導(dǎo)體在磁場中的共點(diǎn)力平衡問題，抓住通電前后的受力分析，再根據(jù)共點(diǎn)力平衡即可正確求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

14．甲、乙兩物體沿同一直線相向運(yùn)動，甲物體的速度大小是6m/s，乙物體的速度大小是2m/s．碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動，速度大小都是3m/s．則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是5：9．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．有些國家的交管部門為了交通安全，特制定了死亡加速度為500g（取g=10m/s2），以警示世人，意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險，這么大的加速度，一般車輛是達(dá)不到的，但是如果發(fā)生交通事故時，將會達(dá)到這一數(shù)值．如果在限速40km/h的立交橋道路上，如果一汽車速度100%，與橋墩發(fā)生碰撞，碰撞時間為4×10-3s，試判斷：駕駛員是否有生命危險？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．下列關(guān)于狹義相對性原理的說法中正確的是（　�。�
A．狹義相對性原理是指力學(xué)規(guī)律在一切參考系中都成立
B．狹義相對性原理是指一切物理規(guī)律在一切參考系中都成立
C．狹義相對性原理是指一切物理規(guī)律在所有慣性參考系中都成立
D．狹義相對性原理與伽利略相對性原理沒有區(qū)別

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．一個物體在兩個恒力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若撤掉其中一個恒力，則（　�。�
A．物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B．物體做勻速直線運(yùn)動
C．物體做曲線運(yùn)動D．物體做勻加速直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．某實驗小組同學(xué)使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實驗，驗證機(jī)械能守恒定律，其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過Gl、G2光電門時，光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄．滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引砝碼的質(zhì)量為m，回答下列問題：
（1）實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其它儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：取下牽引砝碼，滑行器放在任意位置都不移動；或取下牽引砝碼，輕推滑行器M，數(shù)字計時器記錄每一個光電門的光束被遮擋的時間相等；
（2）滑塊兩次過光電門時的瞬時速度可表示為v1=$\frac{D}{△{t}_{1}}$，v2=$\frac{D}{△{t}_{2}}$；
（3）實驗時，甲同學(xué)說本實驗中要求滿足m＜M的條件下才能做，乙說不需要滿足這個條件，你認(rèn)為誰對？乙；
（4）在本實驗中，驗證機(jī)械能守恒的關(guān)系式應(yīng)該是mgs=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{D}{△{t}_{2}}）^{2}-\frac{1}{2}（M+m）（\frac{D}{△{t}_{1}}）^{2}$（用題中給出的所測量的符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．物體作勻變速直線運(yùn)動，下面哪種情形是不可能的（　�。�
A．第1秒內(nèi)的速度變化量等于第2秒內(nèi)的速度變化量
B．第1秒內(nèi)的位移大于第2秒內(nèi)的位移
C．第1秒內(nèi)速度變化量小于第2秒內(nèi)速度的變化量
D．任意相鄰兩段相等的時間間隔內(nèi)通過的位移之差等于一個恒量

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

11．在采用重錘自由下落驗證“機(jī)械能守恒定律”的實驗中：
已知所用重物的質(zhì)量為2kg；某同學(xué)打出一條紙帶如圖所示，圖中O是打出的第一個點(diǎn)，A、B、C是相鄰的三個計數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計時器的電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)（單位是cm）可知，OB段重力勢能的減少量為△EP=2.43J；打B點(diǎn)時重物的瞬時速度為vB=1.57m/s；從O到B過程中重物增加的動能為△Ek=2.46J；（所有結(jié)果保留兩位小數(shù)），△EP小于△Ek（填大于、等于、小于）理由是：先釋放紙帶后接通電源

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．如圖所示，小球A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量分別為1kg、2kg，兩小球通過一根輕繩相連，輕繩穿過一光滑固定的銅管，小球A在一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，輕繩穿過一光滑固定的鋼管，小球A在一水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，小球B靜止不動，若小球A到管口的輕繩長度為l，重力加速度為g，試求：
（1）小球A到管口的輕繩與豎直方向的夾角θ；
（2）小球A做圓周運(yùn)動的周期．

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同步練習(xí)冊答案