如圖15-25所示，質(zhì)量為60 g的銅棒長為a=20 cm，棒兩端與長為L=30 cm的細軟銅線相連，吊在磁感應(yīng)強度B=0.5 T、豎直向上的勻強磁場中.當棒中通過恒定電流I后，銅棒向上擺動，最大偏角θ=60°，g取10 m/s2，求：

圖15-25

(1)銅棒中電流I的大小;

(2)銅棒在擺動過程中的最大速度(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

解析：(1)棒由最低位置擺至最大偏角的過程，安培力對棒做的功等于棒的重力勢能的增加，即有

    IaBLsin60°=mgL(1-cos60°)

    由此解得I=3.46 A.

(2)棒擺至平衡位置時有最大速度.設(shè)平衡位置時擺線的偏角為α，由動能定理有

    IaBLsinα-mgL(1-cosα)=mv2

    式中sinα=

    cosα=

    可解得v=0.98 m/s.

答案：(1)3.46 A  (2)0.98 m/s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?徐匯區(qū)模擬）某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進行了模擬實驗研究．如圖為測定風(fēng)力的實驗裝置圖．其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風(fēng)時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風(fēng)時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸）．
（1）已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點與C點相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=
mgL
EH
U
mgL
EH
U
．
（2）研究小組的同學(xué)猜想：風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關(guān)，于是他們進行了實驗后獲得了如下數(shù)據(jù)：（下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為cm．）
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小和球半徑r的關(guān)系是
F=kvr
F=kvr
．
10 15 20 30
0.25 9.60 14.5 19.1 28.7
0.50 2.40 3.60 4.81 7.19
0.75 1.07 1.61 2.13 3.21
1.00 0.60 0.89 1.21 1.82

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在進行“研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系”課題實驗時，用如圖1甲所示裝置進行了如下的試驗：讓彈簧振子穿過一光滑的水平橫桿，在彈簧振子的小球上安裝一枝筆，下面放一條紙帶，當小球振動時，垂直于振動方向以恒定的加速度拉動紙帶，加速度的大小為a，這時筆在紙條上畫出如圖1乙所示的一條曲線，請根據(jù)圖乙中所測得的長度S1、S2，寫出計算彈簧振子振動周期的表達，T=
 
．
換用不同質(zhì)量的小球?qū)嶒灒謩e得到彈簧振子小球的質(zhì)量與振動周期丁對應(yīng)的數(shù)據(jù)，如下表：
次    數(shù) 1 2 3 4 5
小球質(zhì)量m/kg O．05 0.10 O．15 O．20 0.25
振動周期T/s O．50 O．70 0.86 1.01 1.11
T2
s2
 0.25 0.49 O．74 1.02 1.23
根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反應(yīng)T與m研間的關(guān)系，請在圖2的方格坐標紙中選擇適當?shù)奈锢砹拷⒆鴺讼�，并作出圖線．從圖線可以得到該實驗中彈簧振子振動的周期與小球質(zhì)量的關(guān)系式是
 
．
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科目：高中物理 來源： 題型：

玻璃棱鏡ABCD可以看成是由如圖15-24所示的ADE、ABE、BCD三個直角三棱鏡組成的，一束從AD面入射的光線在棱鏡中的折射光線ab與AD面的夾角α＝60°，已知光在真空中的傳播速度c＝3×108 m/s，玻璃的折射率n＝1.5.求：

圖15-24

（1）這束入射光線的入射角多大？（用反三角函數(shù)表示）

（2）光在棱鏡中的傳播速度多大？

（3）該束光線第一次從CD面出射時的折射角以及此出射光線的偏向角（射出棱鏡的光線與射入棱鏡的光線之間的夾角）多大？

（解題過程要畫出解題所需的完整光路圖）

圖15-25

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-25所示，游泳池寬度L=15 m，水面離岸邊的高度為0.5 m，在左岸邊一標桿上裝有一A燈，A燈距地面高0.5 m，在右岸邊站立著一個人，E點為人眼的位置，人眼距地面高1.5 m.若此人發(fā)現(xiàn)A燈經(jīng)水面反射所成的像與左岸水面下某處的B燈經(jīng)折射后所成的像重合，已知水的折射率為1.3，則B燈在水面下多深處？（B燈在圖中未畫出）

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