【題目】如圖所示,處在同一斜面內(nèi)的金屬導(dǎo)軌ab、cd平行放置,斜面與水平面的夾角θ=30°。金屬桿ef垂直于導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌ab、cd上,金屬桿ef與導(dǎo)軌間的滑動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,F(xiàn)將金屬導(dǎo)軌的a、c端與電源連接,在桿ef中形成從f流向e的電流。整個裝置處在勻強磁場中,當(dāng)磁場方向垂直斜面向上時,要保持桿ef靜止不動,桿ef中的最大電流為I。若保持磁場大小不變,方向變?yōu)樨Q直向上,現(xiàn)要保持桿ef靜止不動,桿ef中的最大電流為多大?
【答案】
【解析】試題分析:磁場改變方向前,對導(dǎo)體進行受力分析,根據(jù)平衡條件列出方程式;磁場改變方向后,對導(dǎo)體進行受力分析,根據(jù)平衡條件列出方程式,結(jié)合滑動摩擦力的公式和安培力公式即可求解。
當(dāng)磁場方向垂直斜面向上,桿ef中的最大電流為I時,桿ef的受力如圖,設(shè)桿ef重為G,
由平衡條件得:,
由滑動摩擦力公式得:
設(shè)磁場磁感應(yīng)強度為B,ab、cd兩導(dǎo)軌間距為l,由安培力公式得:
當(dāng)磁場方向豎直向上時,桿ef的受力如圖
由平衡條件得:,
由滑動摩擦力公式得:
設(shè)桿ef中的最大電流為Im,由安培力公式得:
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得:
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【題目】太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子(H)聚變?yōu)?/span>1個氦核(He)的熱核反應(yīng),核反應(yīng)方程是4H→He+2X,這個核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,真空中的光速為c。方程中的X為______(用符號表示);這個核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm=_________ ;這個核反應(yīng)中釋放的核能ΔE=_________。
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【題目】假期里,一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜,對菜刀發(fā)生了興趣。他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,如圖所示,菜刀橫截面為等腰三角形,刀刃前部的橫截面頂角較小,后部的頂角較大,他先后做出過幾個猜想,其中合理的是
A. 刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造方便,外形美觀,跟使用功能無關(guān)
B. 在刀背上加上同樣的壓力時,分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)
C. 在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越大,分開其他物體的力越大
D. 在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越小,分開其他物體的力越大
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【題目】一摩托車在豎直的圓軌道內(nèi)側(cè)做勻速圓周運動,運動一圈時間為T,人和車的總質(zhì)量為m,軌道半徑為R,車經(jīng)最高點時發(fā)動機功率為,,車對軌道的壓力為2mg,設(shè)軌道對摩托車的阻力與車對軌道的壓力成正比,則
A. 車經(jīng)最低點時對軌道的壓力為3mg
B. 車經(jīng)最低點時發(fā)動機功率為2
C. 車從最高點經(jīng)半周到最低點的過程中發(fā)動機做的功等于0.5T
D. 車從最低點經(jīng)半周到最高點的過程中發(fā)動機做的功等于2mgR
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【題目】如圖所示,在正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面的勻強磁場和平行于AB的水平方向的勻強電場,一不計重力的帶電粒子剛好以某一初速度從三角形O點沿角分線OC做勻速直線運動。若此區(qū)域只存在電場時,該粒子仍以此初速度從O點沿角分線OC射入,則此粒子剛好從A點射出;若只存在磁場時,該粒子仍以此初速度從O點沿角分線OC射入,則下列說法正確的是:
A. 粒子將在磁場中做勻速圓周運動,運動軌道半徑等于三角形的邊長
B. 粒子將在磁場中做勻速圓周運動,且從OB階段射出磁場
C. 粒子將在磁場中做勻速圓周運動,且從BC階段射出磁場
D. 根據(jù)已知條件可以求出該粒子分別在只有電場時和只有磁場時在該區(qū)域中運動的時間之比
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【題目】目前,在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運轉(zhuǎn),其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓,且軌道半徑逐漸變。粜l(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中,只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用,則下列判斷正確的是( )
A. 由于地球引力做正功,引力勢能一定減小
B. 衛(wèi)星的動能逐漸減小
C. 由于氣體阻力做負功,地球引力做正功,機械能保持不變
D. 衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小
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【題目】如圖,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置,當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時,b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,且具有收縮趨勢,由此可知,圓環(huán)a
A. 順時針加速旋轉(zhuǎn) B. 順時針減速旋轉(zhuǎn)
C. 逆時針加速旋轉(zhuǎn) D. 逆時針減速旋轉(zhuǎn)
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【題目】如圖所示,物體的質(zhì)量為4 kg,兩根輕繩AB和AC一端連接于豎直墻上,另一端系于物體上,在物體上施加一個方向與水平線成θ=53°角的拉力F.已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,重力加速度g取10 m/s2.若要使兩繩都能伸直,則拉力F的大小可能為 ( )
A. 15 N B. 30 N C. 45 N D. 60 N
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【題目】如下圖所示,一個帶正電荷的物塊m,由靜止開始從斜面上A點下滑,滑到水平面BC上的D點停下來.已知物塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)相同,且不計物塊經(jīng)過B處時的機械能損失.先在ABC所在空間加豎直向下的勻強電場,第二次讓物塊m從A點由靜止開始下滑,結(jié)果物塊在水平面上的D′點停下來.后又撤去電場,在ABC所在空間加水平向里的勻強磁場,再次讓物塊m從A點由靜止開始下滑,結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的D″點停下來.則以下說法中正確的是( )
A. D′點一定在D點左側(cè)
B. D′點一定與D點重合
C. D″點一定在D點右側(cè)
D. D″點一定與D點重合
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