【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌的距離L=0.4m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場.金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R=2.5Ω。金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計,g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。試求:
(1)導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向;
(2)若感應(yīng)強度的方向不變而大小可以變化,要使導(dǎo)體棒能靜止,求磁感應(yīng)強度B的取值范圍。
【答案】(1),方向沿斜面向下(2)0.3T T
【解析】
根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小,根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小F;導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力,導(dǎo)體棒恰好靜止,說明摩擦力為最大靜摩擦力,導(dǎo)體棒處于平衡,根據(jù)共點力平衡求出最大靜摩擦力的大小f;如果改變磁感應(yīng)強度的大小,則安培力大小會改變,考慮臨界情況,即最大靜摩擦力恰好向上或者恰好向下兩種情況。
(1)由閉合電路歐姆定律
解得:A
導(dǎo)體桿所受安培力大。0.3N
由平衡條件得:
解得:N,方向沿斜面向下
(2)由題意T時,導(dǎo)體桿不上滑
當(dāng)摩擦力向上達(dá)到最大時,導(dǎo)體桿剛好不下滑:
解得:B=0.3T
故磁場的大小范圍是:0.3T T
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【題目】為了測量某待測電阻Rx的阻值(約為30Ω)。有以下一些器材可供選擇:
A.電流表:A1(量程0~50mA,內(nèi)阻約10Ω)
B.電流表:A2(量程0~3A,內(nèi)阻約0.12Ω)
C.電壓表:V1(量程0~3V,內(nèi)阻很大)
D.電壓表:V2(量程0~15V,內(nèi)阻很大)
E.電源:E(電動勢約為3V,內(nèi)阻約為0.2Ω)
F.滑動變阻器R1(0~10Ω、允許最大電流2.0A)
G.滑動變阻器R2(0~1kΩ、允許最大電流0.5A)
H.定值電阻R3(20Ω,允許最大電流1.0A)
L.定值電阻R4(5Ω,允許最大電流1.0A)
J定值電阻R,(100Ω,允許最大電流1.0A)
單刀單擲開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干
(1)電流表應(yīng)選___________,電壓表應(yīng)選___________,滑動變阻器應(yīng)選___________。(請?zhí)顚憣?yīng)儀器的序號)
(2)某同學(xué)利用如圖所示的電路圖測量電阻Rx的阻值,某次測量中,電壓表示數(shù)為U時,電流表示數(shù)為I,則計算待測電阻阻值的表達(dá)式為Rx=___________。
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【題目】以下說法正確的是
A. 氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),僅與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)
B. 在熔化過程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變
C. 懸浮在液體中的微粒運動的無規(guī)則性,間接地反映了液體分子運動的無規(guī)則性
D. 當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時,分子勢能最小
E. 若一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高,則氣體分子的平均動能一定增大
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【題目】盧瑟福進(jìn)行的α粒子散射實驗現(xiàn)象表明
A. 在原子的中心有一個很小的核
B. 原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C. 原子核集中了原子所有的質(zhì)量
D. 核外電子在繞核旋轉(zhuǎn)
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【題目】如圖所示,離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m,電荷量為+q的離子,從靜止經(jīng)PQ兩板間的加速電場加速后,以初速度v0從ad邊的中點垂直ad進(jìn)入一正方形勻強電場區(qū)域,已知正方形abcd的邊長為L,勻強電場的方向與ad邊平行且由a指向d,離子最后從c點射出,不計粒子重力。求:
(1)加速電壓U;
(2)正方形區(qū)域電場的電場強度E的大小。
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【題目】如圖,兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上:一細(xì)線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球,在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊.平衡時,a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑.不計所有摩擦,小物塊的質(zhì)量為( )
A. B. C. m D. 2m
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【題目】如圖所示,在立方體區(qū)域內(nèi)有垂直于abcd平面向上的勻強磁場,現(xiàn)有一負(fù)離子不計重力以速度v垂直于adhe平面向右飛入該區(qū)域,為使粒子能在該區(qū)域內(nèi)沿直線運動,需在該區(qū)域內(nèi)加一勻強電場,則勻強電場的方向為
A. 垂直abfe平面向里 B. 垂直adhe平面向左
C. 垂直abfe平面向外 D. 垂直adhe平面向右
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【題目】如圖所示,一定量的氣體密封在體積為的容器中,室溫為,光滑導(dǎo)熱活塞C(體積忽略不計)將容器分成A、B兩室,A室的體積是B室的2倍,B室上連有一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計).兩邊水銀柱高度差為76cmA室裝有閥門K,可與大氣相通。已知外界大氣壓強等于76cm汞柱,求:
(i)將閥門K打開穩(wěn)定后,B室的體積;
(ii)打開閥門K后將容器內(nèi)氣體的溫度從300K緩慢加熱到540K,U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差。
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【題目】某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定一種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻(電動勢E約為9 V,內(nèi)阻r約為40 Ω)。已知該電池允許輸出的最大電流為100 mA。該同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實驗,圖中電壓表的內(nèi)阻約為3 kΩ,R為電阻箱,阻值范圍0~9999 Ω,R0是定值電阻,阻值為100 Ω。
(1)根據(jù)圖甲,在虛線框中畫出該實驗的電路圖________
(2)該同學(xué)完成電路的連接后,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù),其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示,其示數(shù)為_________V。
(3)改變電阻箱的阻值,讀出電壓表的相應(yīng)示數(shù)U,取得多組數(shù)據(jù),作出如圖丙所示的圖線,則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動勢E=_________V,內(nèi)阻r=_________Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(4)用該電路測電動勢,真實值和測量值的關(guān)系E真_________E測。(填“大于”“小于”或“等于”)
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