14.如圖所示為等臂電流天平,可以用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,它的右臂掛著匝數(shù)為n的矩形線圈,線圈的水平邊長為d,處于勻強(qiáng)磁場內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面垂直,測量時線圈中先通有如圖所示逆時針方向電流I,調(diào)節(jié)砝碼使天平達(dá)到平衡,然后使電流反向,大小不變,這時需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼,才能使天平達(dá)到新的平衡.
(1)試判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向;
(2)請導(dǎo)出用n、m、I、d計(jì)算B的表達(dá)式.

分析 天平平衡后,當(dāng)電流反向(大小不變)時,安培力方向反向,則右邊相當(dāng)于多了或少了兩倍的安培力大。

解答 解:(1)根據(jù)題意分析,改變電流的方向后要在左盤中增加砝碼才能使天平平衡,可知改變電流方向前安培力方向向上,改變電流后安培力方向向下,所以磁場方向垂直紙面向里
(2)根據(jù)平衡條件:
有:mg=2nBIL,
得:B=$\frac{mg}{2nIl}$.
答:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直于紙面向里;
(2)請導(dǎo)B的表達(dá)式為$\frac{mg}{2nIL}$

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握安培力方向的判定,以及會利用力的平衡去求解問題

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,有一長為L的絕緣輕桿,可繞固定轉(zhuǎn)軸O在水平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動,另一端固定一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球,整個裝置置于場強(qiáng)為E方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,小球受到方向始終與桿垂直的作用力F.從桿與電場方向垂直的圖示位置開始計(jì)時,桿轉(zhuǎn)過的角度用θ表示,選取轉(zhuǎn)軸O處電勢為零.
(1)當(dāng)桿逆時針轉(zhuǎn)過90°,求小球電勢能的變化量;
(2)若桿以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動,求小球電勢能最大時所對應(yīng)的時刻;
(3)若在圖示位置給小球向右的初速度v0,且F=$\frac{qE}{2}$,求桿逆時針轉(zhuǎn)動過程中小球的最小速度?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.在一種叫做“蹦極跳”的運(yùn)動中,質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L、彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟的橡皮繩,從高處由靜止開始下落1.5L時達(dá)到最低點(diǎn),若不計(jì)空氣阻力,則在從彈性繩原長處到到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,以下說法正確的是( 。
A.速度先減小后增大
B.加速度先減小后增大
C.速度先增大后減小
D.加速度一直增大,最后達(dá)到某一最大值

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如果某種物質(zhì)在熔化時體積膨脹,則增大壓強(qiáng)將( 。
A.提高熔點(diǎn)
B.降低熔點(diǎn)
C.對熔點(diǎn)無影響
D.提高還是降低熔點(diǎn)取決于壓強(qiáng)增大的程度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,電源電動勢E=8V,內(nèi)阻r=1Ω,電動機(jī)內(nèi)阻R內(nèi)=1Ω,將電源、電動機(jī)、燈泡、理想電壓表、理想電流表組成一混聯(lián)電路,閉合開關(guān)S后,電壓表示數(shù)為3V,電流表讀數(shù)分別為1A、0.2A,則(  )
A.燈泡L1電阻為$\frac{15}{4}$Ω
B.燈泡L1與L2消耗的電功率P1、P2之比為1:1
C.電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為3W
D.電源的輸出功率為8W

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,左側(cè)豎直墻面上固定不計(jì)為R=0.3m的光滑半圓環(huán),右側(cè)豎直墻面上與圓環(huán)的圓心O等高處固定一光滑直桿.質(zhì)量為ma=100g的小球a套在半圓環(huán)上,質(zhì)量為mb=36g的滑塊b套在直桿上,二者之間用長為l=0.4m的輕桿通過兩鉸鏈連接.現(xiàn)將a從圓環(huán)的最高處由靜止釋放,使a沿圓環(huán)自由下滑,不計(jì)一切摩擦,a、b均視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球a滑到與圓心O等高的P點(diǎn)時的向心力大;
(2)小球a從P點(diǎn)下滑至桿與圓環(huán)相切的Q點(diǎn)的過程中,桿對滑塊b做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某同學(xué)在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中:
(1)在閉合電鍵之前,該同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材按如圖所示組裝后,置于水平桌面上.請指出該裝置中的錯誤或不妥之處(只要答出其中的兩點(diǎn)即可):
①用的是直流電源;
②木板右端沒有墊高.
(2)該同學(xué)將上述裝置調(diào)整正確后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變,小車自身的質(zhì)量為M且保持不變,改變小車中砝碼的質(zhì)量m,并測出小車中放不同砝碼時所對應(yīng)的加速度a,以m為橫坐標(biāo),$\frac{1}{a}$為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上作出$\frac{1}{a}$-m關(guān)系圖線,圖線與縱軸的截距為b,則小車受到的拉力大小為$\frac{M}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖是點(diǎn)電荷Q周圍的電場線,圖中A到Q的距離小于B到Q的距離.以下判斷正確的是( 。
A.Q是正電荷,A點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度
B.Q是正電荷,A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢
C.Q是負(fù)電荷,正電荷在A點(diǎn)的電勢能大于B點(diǎn)的電勢能
D.Q是負(fù)電荷,將一負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.假如宇航員在土星表面上用測力計(jì)測得質(zhì)量為m的物塊重為G0,已知土星半徑為R,土星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T,線速度為v,引力常量為G,則太陽對土星的引力大小為$\frac{2πg(shù){R}^{2}v}{GT}$.

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