【題目】如圖，一長為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)磁場中，磁場的磁感應(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，金屬棒通過開關(guān)與一電動(dòng)勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω，已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長量均為0.5cm，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(shí)相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2，判斷開關(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．

【答案】金屬棒的質(zhì)量為0.01kg

【解析】試題分析：依題意，開關(guān)閉合后，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。

開關(guān)斷開時(shí)，兩彈簧各自相對于其原長伸長為．由胡克定律和力的平衡條件得

式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大小。

開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為②

式中，I是回路電流，L是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了，由胡克定律和力的平衡條件得③

由歐姆定律有

式中，E是電池的電動(dòng)勢，R是電路總電阻。

聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得⑤

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。

（1）為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行，接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_________（填選項(xiàng)前的字母）；

A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)砝碼盤和砝碼質(zhì)量的大小，使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砝碼盤和砝碼，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砝碼盤和砝碼，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

（2）如圖是按正確實(shí)驗(yàn)步驟打出的一條紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，可算出小車的加速度a=______m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；

（3）該小組同學(xué)在驗(yàn)證“合力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比”時(shí)，增減砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a-1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。在處理數(shù)據(jù)時(shí)為避免圖線發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，該小組同學(xué)的應(yīng)畫出是_________。

A．a與的關(guān)系圖線

B．a與(M＋m)的關(guān)系圖線

C．改畫a與的關(guān)系圖線

D．改畫a與的關(guān)系圖線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)是

A. 太陽中心說

B. 熱學(xué)理論

C. 量子假說

D. 量子理論和相對論

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置．用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L=48.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時(shí)的速率．

①實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

a．將拉力傳感器固定在小車上；

b．平衡摩擦力，讓小車能在長木板上做 運(yùn)動(dòng)；

c．把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與沙桶相連；

d．接通電源后自C點(diǎn)釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時(shí)的速度率vA、vB；

e．改變沙桶的質(zhì)量，重復(fù)d的操作．

②下表中

次數(shù)

F（N）


a（m/s2）

1

0.60

0.77

0.80

2

1.26

1.61

1.68

3

1.84

2.34


4

3.62

4.65

4.84

5

4.28

5.49

5.72

記錄了實(shí)驗(yàn)測得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a= ，請將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫完整（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】分）（秋如圖所示，在探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把球沿水平方向拋出，同時(shí)球被松開而自由下落P、Q兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴^察到的現(xiàn)象是：兩小球 落地，這個(gè)現(xiàn)象說明了 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目，比賽場地模型如下圖所示。投擲線AB距離圓心O為30 m。比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O。為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，減小冰壺減速時(shí)的加速度。若不擦冰時(shí)，冰壺減速的加速度大小a1＝0.08 m/s2，擦冰面后加速度減小至a2＝0.04 m/s2。在某次比賽中，運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以2 m/s的速度沿虛線滑出。

（1）若冰壺C滑出后不再采取任何措施，求冰壺停下時(shí)的位置距O點(diǎn)的距離。

（2）為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn)，冰壺滑出時(shí)運(yùn)動(dòng)員立刻進(jìn)行擦冰，求運(yùn)動(dòng)員需要擦冰多少距離？

（3）試通過定性分析判斷開始擦冰時(shí)刻的不同會(huì)不會(huì)影響擦冰的時(shí)間？（只需要回答“會(huì)”或者“不會(huì)”，不需要說明理由）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖中信息可以判斷：（　�。�

A. 在A和C時(shí)刻線圈處于中性面位置

B. 在B和D時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零

C. 從A~D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2π

D. 若從O~D時(shí)刻歷時(shí)0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】帶正電的微粒放在電場中，場強(qiáng)的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。帶電微粒只在電場力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，則下列說法中 正確的是 (　　 )

A. 微粒將沿著一條直線做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 微粒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

C. 微粒在第1 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移相同

D. 微粒在0～1 s內(nèi)的加速度與1～2 s內(nèi)的加速度大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在下面研究的各個(gè)問題中可以被看作質(zhì)點(diǎn)的是（ ）

A. 研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)的地球

B. 研究一列火車通過某一路標(biāo)的時(shí)間

C. 奧運(yùn)會(huì)冠軍王軍霞在萬米長跑中

D. 跳水冠軍伏明霞在跳水比賽中

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同步練習(xí)冊答案