【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離d=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個長度L=0.50m的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻=2.50Ω,導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.04kg,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g取10m/。(已知sin37°=0.60,cos37°=0.80),求:
【1】導(dǎo)體棒受到的安培力;
【2】導(dǎo)體棒受到的摩擦力。
【答案】
【1】 0.30N
【2】 0.06N
【解析】
(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小。根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小,運(yùn)用左手定則判斷安培力的方向。
(2)導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力的大小。
【1】導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:
代入數(shù)據(jù)解得:I=1.5A
導(dǎo)體棒受到的安培力:F安=BId
代入數(shù)據(jù)解得:F=0.5×1.5×0.4N=0.30N,方向沿斜面向上
【2】導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力為:
F1=mgsin37°=0.24N
由于F1小于安培力,故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有:
mgsin37°+f=F安
解得:f=0.06N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有一刻度盤總共有N個小格且刻度均勻、量程未準(zhǔn)確確定的電壓表V1,已知其量程在13~16 V之間,內(nèi)阻R1=150 kΩ.為測定其準(zhǔn)確量程U1,實(shí)驗(yàn)室提供了如下表所列的器材,要求方法簡潔,盡可能減小誤差,并能測出多組數(shù)據(jù).
(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的甲、乙、丙三種電路圖,你認(rèn)為選擇________(填“甲”“乙”或“丙”)電路圖測量效果最好.
(2)根據(jù)測量效果最好的那個電路圖,將下列有關(guān)器材連接成測量電路__________.
(3)若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計算V1的量程U1,則所用的表達(dá)式U1=________,式中各符號表示的物理量是:_____________________________________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】麥克斯韋電磁理論認(rèn)為:變化的磁場會在空間激發(fā)一種電場,這種電場與靜電場不同,稱為感生電場或渦旋電場。
在如圖甲所示的半徑為r的圓形導(dǎo)體環(huán)內(nèi),存在以圓環(huán)為邊界豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化關(guān)系為B=kt (k>0且為常量)。該變化的磁場會在空間產(chǎn)生圓形 的渦旋電場,如圖乙所示,渦旋電場的電場線與導(dǎo)體環(huán)具有相同圓心的同心圓,同一電場線 上各點(diǎn)場強(qiáng)大小相同,方向沿切線。導(dǎo)體環(huán)中的自由電荷就會在感生電場的作用下做定向運(yùn)動,產(chǎn)生感應(yīng)電流,或者說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢,渦旋電場力充當(dāng)非靜電力,其大小與渦旋電場的場強(qiáng)E關(guān)系滿足F=Eq。
(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,推導(dǎo)導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感 應(yīng)電動勢;
(2)在乙圖中以圓心O為坐標(biāo)原點(diǎn),向右建立一維x 坐標(biāo)軸,推導(dǎo)在x軸上各處電場強(qiáng)度的大小E與x之間的 函數(shù)表達(dá)式,在圖中定性畫出E-x圖像;
(3)圖丙為乙的俯視圖,去掉導(dǎo)體環(huán),在磁場圓形邊 界上有M、N兩點(diǎn)之間所夾的小圓弧恰為整個圓周 的1/6;將一個帶電量為+q的帶電小球沿著圓弧分別順時針、逆時針從M移動到N,求渦旋電場力分別所做的功。在此基礎(chǔ)上,對比渦旋 電場和靜電場,說明渦旋電場中為什么不存在電勢的概念。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,回旋加速器由置于高真空中的兩個半徑為R的D形式上金屬盒構(gòu)成,兩盒間的狹縫很小,粒子穿過的時間可以忽略不計,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直。兩盒間加速電壓為U,方向發(fā)生周期性變化,使得粒子每進(jìn)入狹縫即被加速.從A處粒子源產(chǎn)生的帶正電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q、初速不計,粒子重力不計.則( )
A. 粒子能獲得的最大速率為 B. 粒子能獲得的最大速率為
C. 粒子在加速器中運(yùn)動時間為 D. 粒子在加速器中運(yùn)動時間為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是_________
A.?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的
B.一定質(zhì)量的氣體,如果體積增大,其內(nèi)能一定減少
C.氣體對容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對容器的碰撞引起的
D.一定質(zhì)量的氣體,如果溫度升高,壓強(qiáng)必然增大
E.一定質(zhì)量的0℃的冰變成0℃的水,其內(nèi)能增加
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是豎直平面內(nèi)三個相同的半圓形光滑軌道,K為軌道最低點(diǎn),Ⅰ處于勻強(qiáng)磁場中,Ⅱ和Ⅲ處于勻強(qiáng)電場中,三個完全相同的帶正電小球a、b、c從軌道最高點(diǎn)自由下滑至第一次到達(dá)最低點(diǎn)K的過程中,下列說法正確的是( )
A. 在K處球a速度最大
B. 在K處球b對軌道壓力最大
C. 球b需要的時間最長
D. 球c機(jī)械能損失最多
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一圓心為O,半徑為R的圓中有兩條互相垂直的直徑AC和BD,電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷放在圓周上,它們的位置關(guān)系關(guān)于AC對稱,+Q與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為60°.兩個點(diǎn)電荷的連線與AC的交點(diǎn)為P,取無窮遠(yuǎn)電勢為零,則下列說法正確的是( )
A. P點(diǎn)的場強(qiáng)為0,電勢也為0
B. A點(diǎn)電勢低于C點(diǎn)電勢
C. 點(diǎn)電荷+q從A到C的過程中電勢能先減小后增大
D. 點(diǎn)電荷-q在B點(diǎn)具有的電勢能小于在D點(diǎn)具有的電勢能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。小明同學(xué)分析了人原地起跳的過程。設(shè)人的質(zhì)量為m,從開始蹬地到以速度v離開地面,重心升高h,重力加速度為g。他得出的以下結(jié)論中正確的是
A. 該過程人始終處于失重狀態(tài)
B. 地面對人的支持力的沖量大于重力的沖量
C. 地面對人體做的功為mv2+mgh
D. 人與地球所組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加了mv2+mgh
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱形導(dǎo)體的電阻。步驟如下:
(1)用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量其長度和直徑如下圖所示,由圖可知其長度為______mm.直徑為________mm;
(2)用多用電表的電阻“×100”擋,按正確的操作步驟測其電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏角過大,他應(yīng)先將倍率調(diào)為___(填“×10”或“×1000”),緊接著的操作步驟是_____________,正確操作后,表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值約為_________Ω;
(3)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R;
電流表A1(量程1mA,內(nèi)阻約50Ω);
電流表A2(量程20mA,內(nèi)阻約10Ω);
電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約10kΩ) ;
電壓表V2(量程I5V,內(nèi)阻約25kΩ);
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計);
滑動變阻器R1(最大阻值15Ω,允許通過的最大電流2.0A);
滑動變阻器R2(最大阻值50kΩ,允許通過的最大電流0.5A);
開關(guān)S、導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,則電流表應(yīng)該選擇______,電壓表應(yīng)該選擇______,滑動變阻器應(yīng)該選擇______;
(4)該同學(xué)用伏安法測該電阻的實(shí)驗(yàn)誤差主要來源于_______(填“電流”或“電壓”);表的讀數(shù)與被測電阻的真實(shí)值不同,導(dǎo)致被測電阻R測_______R真 (選填“>”“=”或“<”),該誤差屬于_______(選填“系統(tǒng)”“偶然”)誤差。
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