17.如圖所示,條形磁鐵靜止在水平粗糙桌面上,它的左上方固定-根長直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過方向垂直紙面向里(即與條形磁鐵垂直)的電流,若突然將電流反向,磁鐵仍保持靜止,則磁鐵受到的支持力N和摩擦力f如何變化(  )
A.N變小,f變小B.N變大,f變大C.N變大,f變小D.N變小,f不變

分析 先判斷電流所在位置的磁場方向,然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向;再根據(jù)牛頓第三定律得到磁體受力方向,最后對磁體受力分析,即可判斷.

解答 解:導(dǎo)線中通過方向垂直紙面向里的電流時(shí),導(dǎo)線受到的安培力方向由左手定則可知,方向沿著左上方;根據(jù)牛頓第三定律,電流對磁體的作用力沿著右下方,此時(shí)磁鐵受到的摩擦力方向向左,大小與安培力的水平分力相等,磁鐵受到的支持力N等于磁鐵重力與安培力豎直向下分力之和;
當(dāng)電流反向后,導(dǎo)線受到的安培力反向,根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到長直導(dǎo)線所在位置磁場方向,如圖所示,再根據(jù)左手定則判斷安培力方向?yàn)檠刂蚁路剑缱髨D所示;

根據(jù)牛頓第三定律,電流對磁體的作用力為左上方,如右圖
根據(jù)受力分析,磁鐵受到的支持力N等于磁鐵重力與安培力豎直向上分力之差,因此支持力N將變小,摩擦力f始終與安培力的水平方向的分力相等,電流反向后,摩擦力方向由水平向左變?yōu)樗较蛴叶,但大小不變,D正確;
故選:D.

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是知道磁場對電流的作用的方向可以通過左手定則判斷,然后根據(jù)作用力和反作用力的知識進(jìn)行推理分析;摩擦力產(chǎn)生的條件是兩個(gè)相互接觸的物體已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),或者有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某同學(xué)利用圖甲所示電路,測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻.
(1)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,請?jiān)谌鐖D乙給出的直角坐標(biāo)系上畫出U-I的圖象.
U/V1.961.861.801.841.641.56
I/A0.050.150.250.350.450.55

(2)根據(jù)所畫U-I的圖象,可求得電源電動(dòng)勢E=2.0V,當(dāng)電流I=0.2A時(shí)電源的輸出功率為0.37W.(保留兩位有效數(shù))
(3)實(shí)驗(yàn)完成后,該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了反思,認(rèn)為按圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中存在安全隱患,并對電路重新設(shè)計(jì).在圖丙所示的電路中,你認(rèn)為相對合理的電路是BC.(Rx為未知小電阻)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖是一種工具-石磨,下面磨盤固定,上面磨盤可繞過中心的豎直轉(zhuǎn)軸,在推桿帶動(dòng)下在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng).若上面磨盤直徑為D,質(zhì)量為m且均勻分布,磨盤間動(dòng)摩擦因素為μ.若推桿在外力作用下以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周,外力克服磨盤間摩擦力做功為W,則( 。
A.磨盤邊緣的線速度為$\frac{ωD}{2}$
B.磨盤邊緣的線速度為ωD
C.摩擦力的等效作用點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸距離為$\frac{W}{πμmg}$
D.摩擦力的等效作用點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸距離為$\frac{W}{2πμmg}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.在研究下述運(yùn)動(dòng)時(shí),能把物體看作質(zhì)點(diǎn)的是( 。
A.研究火車從南京到上海運(yùn)行需要的時(shí)間
B.研究一端固定可繞該端轉(zhuǎn)動(dòng)的木桿的運(yùn)動(dòng)時(shí),此桿可作為質(zhì)點(diǎn)來處理
C.研究跳水運(yùn)動(dòng)員跳水過程中身體各部位姿勢
D.研究一列火車通過九江大橋所需的時(shí)間

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.五個(gè)共點(diǎn)力作用在一個(gè)質(zhì)量為10.0kg的物體上,物體能保持靜止,如果撤去其中一個(gè)大小2N,方向水平向東的力,求:物體2.0秒末速度的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.重為600N的木箱放在水平地面上,用一個(gè)與水平方向成θ=30°的斜向上500N的推力F推物體,使之做勻速直線運(yùn)動(dòng),求摩擦力的大小和木箱對地面的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,理想變壓器n1:n2=2:1,L1是“100V,40W”的燈泡,L2和L3均為“220V,100W”的燈泡,當(dāng)L1正常發(fā)光時(shí),求變壓器的輸入功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,兩根絕緣細(xì)線分別系住A、B兩個(gè)帶電小球,并懸掛在O點(diǎn),當(dāng)兩球靜止時(shí),它們處在同一水平高度上,此時(shí)α>β,現(xiàn)將兩細(xì)線同時(shí)剪斷,若忽略空氣阻力,則下列說法正確的是(  )
A.兩小球同時(shí)到達(dá)地面.并且A球的水平位移大于B球的水平位移
B.下落過程中同一時(shí)刻A球速度大于B球速度,故A球先落地
C.下落過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
D.下落過程中兩帶電小球的電勢能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,圖20為回旋加速器的示意圖.D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒,在兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫,兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上.在D1盒中心A處有粒子源,產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進(jìn)入D2盒中.兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中,帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過半個(gè)圓周后,再次到達(dá)兩盒間的狹縫,控制交流電源電壓的周期,保證帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)再次被加速.如此,粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫,一次一次地被加速,速度越來越大,運(yùn)動(dòng)半徑也越來越大,最后到達(dá)D形盒的邊緣,沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出.已知帶電粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D形盒的半徑為R,狹縫之間的距離為d.設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零,不計(jì)粒子受到的重力,求:
(1)帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能Ek和交變電壓的頻率f;
(2)帶電粒子在D2盒中第1個(gè)半圓的半徑和第n個(gè)半圓的半徑;
(3)若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I,求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率P.

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