(12分)如圖甲所示，質(zhì)量為m，長為l的銅棒，用長度亦為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸吊在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，未通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度，求此棒中恒定電流的大小。

 

 

 

 

 

 

 

同學(xué)甲的解法如下：對銅棒進行受力分析，通電時導(dǎo)線向外偏轉(zhuǎn)，說明安培力方向垂直電流和磁場方向向外，受力如圖乙所示（側(cè)視圖）。當最大偏轉(zhuǎn)角θ時，棒受力平衡，有：       

得

同學(xué)乙的解法如下：銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中，導(dǎo)線拉力不做功，如圖丙所示。

F做功為：

重力做功為：

由動能定理得：，

得

請你對同學(xué)甲和乙的解答作出簡要的評價；若你兩者都不支持，則給出你認為正確的解答。

解析：甲同學(xué)的錯誤原因：認為物體速度為零時，一定處于平衡狀態(tài)，或者認為偏角最大的是平衡位置。   （2分）

 乙同學(xué)的錯誤原因：將安培力表示導(dǎo)致F做功出錯。（2分）

正解如下：銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中，導(dǎo)線拉力不做功，如圖丙所示。

F做功為：

重力做功為：

由動能定理：，             （6分）

得                              （2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?濱州一模）（1）用游標為20分度的卡尺測量某一物體的寬度情況如圖甲所示，其讀數(shù)為
12.35
12.35
mm；

（2）用螺旋測微器測某一物體的長度情況如圖乙所示，其讀數(shù)為
5.545
5.545
mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律．已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2
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①實驗小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打點計時器通以50Hz的交流電．根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了
 
J；此時重錘的動能比開始下落時增加了
 
 J，根據(jù)計算結(jié)果可以知道該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)的問題是
 
．（重錘質(zhì)量m已知）
②在圖乙所示的紙帶基礎(chǔ)上，某同學(xué)又選取了多個計數(shù)點，并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以v2/2為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的
 
．圖線的斜率表示
 
．
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（Ⅱ）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e=
|v2-v1||v20-v10|
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后物體的速度．彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1，非彈性碰撞的e＜1．某同學(xué)借用驗證動力守恒定律的實驗裝置（如圖所示）驗證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量．
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實驗步驟如下：
安裝好實驗裝置，做好測量前的準備，并記下重錘線所指的位置O．
第一步，不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置．
第二步，把小球2 放在斜槽前端邊緣處C點，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后小球落點的平均位置．
第三步，用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度．
上述實驗中，
①P點是
 
平均位置，
M點是
 
平均位置，
N點是
 
平均位置．
②請寫出本實驗的原理
 
，寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達式
 
．
③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)系？
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）①一個原、副線圈匝數(shù)比為10：1的理想變壓器，副線圈上接阻值為R=10Ω的電熱器，原線圈接在一交流電源上，它的電壓表達式為u=200cos314tV，則電熱器的發(fā)熱功率為
 
W．
②用游標為10分度（測量值可準確到0.1mm）的卡尺測量小球的直徑．某次測量的示數(shù)如圖所示，讀出小球直徑d的值為
 
mm．
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（2）用伏安法測量一個定值電阻的阻值，除待測電阻Rx（約lkΩ）以外，實驗室提供的器材如下：
A．直流毫安表：量程0～5mA，內(nèi)阻約10Ω
B．直流毫安表：量程0～100mA，內(nèi)阻約0.5Ω
C．直流電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ
D．滑動變阻器：阻值范圍0～20Ω，允許最大電流為lA
E．直流電源：輸出電壓為6V，內(nèi)阻小計
F．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干條
要求測量精度盡可能高
①電流表應(yīng)選擇
 
（填器材前面的符號）：
②請畫出實驗電路圖．
（3）驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖甲所示．某同學(xué)利用紙帶進行研究：從點跡較密處選一個清晰點作為起始點0，然后依次取測量點l、2、3、4、5，再測量出各測量點到0點的距離hl、h2、h3、h4、h5，如圖乙所示．
已知實驗時計時器所用交變電流的頻率為f，他利用正確的方法依次算出了各點的速度vi（i=l、2、3、4、5）．
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①該同學(xué)計算點4的速度的表達式是
 
．
②他依次算出了vi2的大 ��；然后以vi2為縱軸，hi（i=1、2、3、4、5）為橫軸建立坐標系，依次標出（hi，vi2），用平滑的曲線擬合這些點得到的圖象如圖丙所示，以下驗證重物下落過程中機械能是雷守恒的方法，可行的是
 

A．任取圖線上的一點（hi，vi2），驗證等式gh1=
1
2
v
2
i
是否成立．
B．在圖線上任取兩個點m、n，驗證等式g(hm-hn)=
1
2
(
v
2
m
-
v
2
n
)是否成立
C．計算圖線的斜率，看斜率k是否等于重力加速度g
D．計算圖線的斜率，看斜率k是否等于重力加速度g的2倍．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）①甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在使用不同精度的游標卡尺和螺旋測微器測量物體的長度時，分別測量的結(jié)果如下：
甲同學(xué)：使用游標為50分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm
乙同學(xué)：使用游標為10分度的卡尺，讀數(shù)為12.04cm
丙同學(xué)：使用游標為20分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm
丁同學(xué)：使用精度為“0.01mm”的螺旋測微器，讀數(shù)為12.040mm
從這些實驗數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯誤的是
甲
甲
同學(xué)．
②如圖甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A點，另一端B用細繩繞過定滑輪懸掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當掛兩個鉤碼時，繩上一定點P對應(yīng)刻度如圖乙ab虛線所示，再增加一個鉤碼后，P點對應(yīng)刻度如圖乙cd虛線所示，已知每個鉤碼質(zhì)量為50g，重力加速度g=9.80m/s2，則被測彈簧的勁度系數(shù)為
70
70
N/m，掛三個鉤碼時彈簧的形變量為
2.10
2.10
cm．

（2）為了確定一卷金屬漆包線的長度，可通過測定其電阻值和去掉漆層后金屬導(dǎo)線的直徑來實現(xiàn)．現(xiàn)僅有下列器材：
A、待測漆包線：電阻值RL在40～50Ω之間，其材料的電阻率ρ=1.7×10-8Ω?m；
B、毫安表mA：量程1mA，內(nèi)阻RA=50Ω；  C、電壓表V：量程6V，內(nèi)阻RV=4kΩ；
D、電源E：電動勢約9V，內(nèi)阻不計；     E、滑動變阻器R：阻值范圍0～10Ω；
F、螺旋測微器，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．
①若這卷漆包線的電阻值為RL，金屬導(dǎo)線的直徑為d，金屬電阻率為ρ，則這卷漆包線的長度L=
πd2RL
4ρ
πd2RL
4ρ
（用RL、d、ρ表示）．
②為了盡可能準確地測定RL，要求兩電表指針偏轉(zhuǎn)至少達到滿刻度的一半．同學(xué)們設(shè)計了以下四種不同的電路，其中合理的是
C
C
．

③實驗中測得d=0.200mm，按合理的接法測量時，毫安表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則毫安表的讀數(shù)為
0.60
0.60
 mA，電壓表的讀數(shù)
4.8
4.8
 V，可求得該卷漆包線的長度 L=
92
92
 m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（本小題滿分6分）如圖甲所示是某同學(xué)探究小車的速度和加速度的實驗裝置，它將光電門固定在水平軌道上的B點，A、B兩問點的距離為12.50cm。用重物通過細線拉小車，讓小車做直線運動。

①若用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=　　 cm．

②實驗時將小車從圖中位置A由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=2.28×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時的速度為　　 m/s，小車的加速度為　　 m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。


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