14．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(guò)開(kāi)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(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5cm，閉合開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2，判斷開(kāi)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．

分析 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)力平衡求的質(zhì)量

解答 解：閉合開(kāi)關(guān)后，電流由b指向a，受到的安培力向下
斷開(kāi)時(shí)：2k△l1=mg
開(kāi)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=$\frac{E}{R}$
聯(lián)立解得m=0.01kg
答：金屬棒的質(zhì)量為0.01kg

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了共點(diǎn)力平衡，抓住通電前后的共點(diǎn)力平衡即可；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

4．某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示，若單位正電荷q=1C沿任一路徑從點(diǎn)A移到B點(diǎn)，靜電力所做的功是0J．從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力所做的功是4J．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力所做的功是4J．則WAC等于WBC．（選填“大于”、“等于”、“小于”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN豎直放置與一水平絕緣軌道MN相切連接，軌道半徑R=20cm，MN長(zhǎng)x=60cm，在MN的右側(cè)連接一光滑斜面，斜面傾角θ=37°，在軌道上M點(diǎn)左側(cè)存在E=1×103N/C的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向向下．一帶負(fù)電、電荷量q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=20g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，從斜面上某處?kù)o止滑下，（滑塊經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)無(wú)能量損失），取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)，則滑塊開(kāi)始下滑處離MN的高度是多少？
（2）這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過(guò)N點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力是多大？
（3）試問(wèn)在斜面上是否存在一處，使小滑塊由靜止滑下并從Q點(diǎn)飛離時(shí)恰好能落到MN中點(diǎn)，若存在則求出該點(diǎn)離水平軌道的高度，若不存在請(qǐng)說(shuō)明理由．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示．t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度為v0沿中線射入兩板間，0～$\frac{T}{3}$時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出．微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與金屬板接觸．重力加速度的大小為g．關(guān)于微粒在0～T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是（　�。�
A．末速度大小為$\sqrt{2}$v0B．末速度沿水平方向
C．重力勢(shì)能減少了$\frac{1}{2}$mgdD．克服電場(chǎng)力做功為mgd

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”．實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，但略有滯后．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)
C．在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化
D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

19．在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Ue與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和縱截距分別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量可表示為ek，所用材料的逸出功表示為-eb．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距L，左端與一電阻R相連；整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下．一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率ν勻速向右滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略．求
（1）電阻R消耗的功率；
（2）水平外力的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

3．如圖所示，“凸”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m，相鄰各邊相互垂直，且處于同一豎直平面內(nèi)，ab邊長(zhǎng)為l，cd邊長(zhǎng)為2l，ab與cd平行，間距為2l．勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的上下邊界均水平，磁場(chǎng)方向垂直于線框所在平面．開(kāi)始時(shí)，cd邊到磁場(chǎng)上邊界的距離為2l，線框由靜止釋放，從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)直到ef、pq邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框做勻速運(yùn)動(dòng)．在ef、pq邊離開(kāi)磁場(chǎng)后，ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)之前，線框又做勻速運(yùn)動(dòng)．線框完全穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q．線框在下落過(guò)程中始終處于原豎直平面內(nèi)，且ab、cd邊保持水平，重力加速度為g．求：
（1）線框ab邊將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的幾倍；
（2）磁場(chǎng)上下邊界間的距離H．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．取質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.6726×10-27kg，中子的質(zhì)量mn=1.6749×10-27kg，α粒子的質(zhì)量mα=6.6467×10-27kg，光速c=3.0×108m/s，請(qǐng)計(jì)算α粒子的結(jié)合能．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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