1.一長L=0.5m、質(zhì)量m=0.2kg的水平直導線通過絕緣細線懸掛在天花板上,整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場B中.當導線中通以垂直于紙面向里大小為I=10A的電流,該導線靜止時細線與豎直方向間的夾角θ=37°,如圖所示.現(xiàn)保持磁感應強度的大小不變,讓磁場方向在紙面內(nèi)沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過90°,取重力加速度g=10m/s2,已知sin37°=0.6,則下列說法中正確的有( 。
A.磁場未轉(zhuǎn)動時,絕緣細線對通電導線的拉力大小為2.5N
B.該磁場的磁感應強度大小為1.5T
C.轉(zhuǎn)動過程中絕緣細線與豎直方向的夾角先變大后變小
D.轉(zhuǎn)動過程中絕緣細線受到的拉力最小值為1.6N

分析 當導線處于平衡狀態(tài)是,根據(jù)共點力平衡求得繩子的拉力和磁場的強度,在磁場方向轉(zhuǎn)動的過程中,根據(jù)共點力平衡即可判斷

解答 解:A、對導體棒受力分析根據(jù)共點力平衡有:
F=$\frac{mg}{cos37°}$=$\frac{0.2×10}{0.8}N=2.5N$
F=BIL=mgtan37°
代入數(shù)據(jù)解得:B=0.3T,故A正確,B錯誤;
C、讓磁場方向在紙面內(nèi)沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過90°的過程中,有左手定則知安培力逐漸由水平方向轉(zhuǎn)為豎直方向,且大小不變,轉(zhuǎn)動過程中絕緣細線與豎直方向的夾角先變大后變小,故C正確;
D、當磁場水平向左時,安培力豎直向上,拉力取得最小值,此時有:T=mg-BIL=0.5N,故D錯誤;
故選:AC

點評 本題主要考查了在安培力作用下的共點力平衡,關(guān)鍵是正確的受力分析,抓住臨界點即可

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置研究“小車運動變化規(guī)律”.打點計時器工作頻率為50Hz.實驗的部分步驟如下:

a.將木板的左端墊起,以平衡小車的摩擦力;
b.在小車中放入砝碼,帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細線連接小車和鉤碼;
c.將小車停在打點計時器附近,接通電源,釋放小車,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一系列的點,斷開電源;
d.改變鉤碼或小車中砝碼的質(zhì)量,更換紙帶,重復b、c的操作.
(1)設(shè)鉤碼質(zhì)量為m1、砝碼和小車總質(zhì)量為m2,重力加速度為g,則小車的加速度為:a=$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$(用題中所給字母表示);
(2)如圖丙是某次實驗中得到的一條紙帶,在紙帶上取計數(shù)點O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺進行測量,讀出各計數(shù)點對應的刻度x,通過計算得到各計數(shù)點到O的距離s以及對應時刻小車的瞬時速度v.請將C點對應的測量xC值和計算速度vC值填在下表中的相應位置.
(3)實驗小組通過繪制△v2-s圖線來分析運動規(guī)律(其中△v2=v2-v02,v是各計數(shù)點對應時刻小車的瞬時速度,v0是O點對應時刻小車的瞬時速度).他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖乙中標出了O、A、B、D、E對應的坐標點,請你圖乙中標出計數(shù)點C對應的坐標點,并畫出△v2-s圖線.
(4)實驗小組繪制的△v2-s圖線的斜率k=$\frac{2{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$(用題中所給字母表示),若發(fā)現(xiàn)該斜率大于理論值,其原因可能是木板的左側(cè)墊的過高.
計數(shù)點x/cms/cmv/(m•s-1
O1.000.30
A2.341.340.38
B4.043.040.46
C6.005.000.54
D8.337.330.61
E10.909.900.70

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,相距為L的點電荷A、B帶電量分別為+4Q和-Q.今引入第三個點電荷C,使三個點電荷都處于平衡狀態(tài),則C的電量和放置的位置是( 。
A.-Q,在A左側(cè)距A為L處B.-2Q,在A左側(cè)距A為$\frac{L}{2}$處
C.+2Q,在B右側(cè)距B 為$\frac{3L}{2}$處D.+4Q,在B右側(cè)距B為L處

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,質(zhì)量為m=1kg、電荷量為q=5×10-2C的帶正電的小滑塊,從半徑為R=0.4m的光滑絕緣$\frac{1}{4}$圓弧軌道上由靜止自A端滑下.整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中.已知E=100V/m,方向水平向右,B=1T,方向垂直紙面向里,g=10m/s2.求:
(1)滑塊到達C點時的速度;
(2)在C點時滑塊所受洛倫茲力.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.設(shè)定地球是一個質(zhì)量均勻分布的球體,己知質(zhì)量分布均勻的球殼對其內(nèi)部物體的引力為零.如圖所示,有科學家設(shè)想在地球內(nèi)部修建一條半徑為r的環(huán)形軌道,在環(huán)形軌道內(nèi)發(fā)射一顆人造“地星”A,人造“地星”僅在萬有引力作用下做勻速圓周運動.另在地球上空發(fā)射一顆軌道半徑為R的人造地球衛(wèi)星B.己知地球半徑為Ro,則下列關(guān)于“地星”A與衛(wèi)星B運動的向心加速度大小、線速度大小、角速度、周期之比正確的是( 。
A.$\frac{{a}_{A}}{{a}_{B}}$=($\frac{R}{r}$)2B.$\frac{{v}_{A}}{{v}_{B}}$=$\frac{r}{{R}_{0}}$$\sqrt{\frac{R}{{R}_{0}}}$C.$\frac{{ω}_{A}}{{ω}_{B}}$=$\frac{R}{{R}_{0}}$$\sqrt{\frac{R}{{R}_{0}}}$D.$\frac{{T}_{A}}{{T}_{B}}$=$\frac{R}{r}$$\sqrt{\frac{R}{r}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.下列說法中正確的是(  )
A.隨著溫度的升高,各種波長的輻射強度都在增加,同時輻射強度的極大值向波長較短的方向移動
B.在康普頓效應中,當入射光子與晶體中的電子碰撞時,把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子,因此光子散射后波長變短
C.放射性元素原子核的半衰期長短與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件有關(guān)
D.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時所產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,質(zhì)量分別為ma、mb的兩物體a和b,通過一根跨過定滑輪的輕繩連接在一起,其中物體b放在光滑斜面上,開始時兩物體均處于靜止狀態(tài).不計繩與滑輪間的摩擦.當兩物體以大小相同的速度v0勻速運動時.下列說法正確的是( 。
A.物體a的質(zhì)量一定等于物體b的質(zhì)量
B.物體a的質(zhì)量一定小于物體b的質(zhì)量
C.運動過程中,物體a的機械能減小,物體b的機械能增加
D.運動過程中,物體a的機械能守恒,物體b的機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:
A.待測干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)電阻小于1.0Ω )
B.電流表A1(量程0~3mA,內(nèi)阻Rg1=10Ω)
C.電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻Rg2=0.1Ω)
D.滑動變阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑動變阻器R2(0~200Ω,l A)
F.定值電阻R0(990Ω)
G.開關(guān)和導線若干
(1)某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表,但給出了兩個電流表,于是他設(shè)計了如圖甲所示的(a)、(b)兩個參考實驗電路,其中合理的是b圖所示的電路;在該電路中,為了操作方便且能準確地進行測量,滑動變阻器應選D(填寫器材前的字母代號).

(2)圖乙為該同學根據(jù)(1)中選出的合理的實驗電路,利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù),且I2的數(shù)值遠大于I1的數(shù)值),則由圖線可求得待測電池的電動勢E=1.46V,內(nèi)電阻r=0.84Ω.(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(3)若將圖線的縱坐標改為I1(R0+Rg1),則圖線與縱坐標軸的交點的物理含義即為電動勢的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,A、B兩容器以細管相連,已知它們的容積VB=2VA,容器A中的氣體壓強為pA,容器B是真空,今將閥門K開啟使A、B容器相連,設(shè)在這個過程中溫度保持不變,則最終容器B中的氣體壓強為( 。
A.pAB.$\frac{1}{2}$pAC.$\frac{1}{3}$pAD.$\frac{2}{3}$pA

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