20.如圖所示,一絕緣輕桿長(zhǎng)為d,中心固定在轉(zhuǎn)軸O上,左側(cè)掛有一定質(zhì)量的矩形閉合金屬框,下邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng),并放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)在線框中通電流I后,在最右端掛一質(zhì)量為m的重物,輕桿恰能平衡;若電流方向不變,大小變?yōu)?I,則m掛在距O點(diǎn)$\frac{1}{6}$d,恰又能平衡,則以下說法正確的是( 。
A.金屬框的質(zhì)量可能為$\frac{5}{3}$m
B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為$\frac{2mg}{3IL}$
C.金屬框的質(zhì)量可能為$\frac{8}{3}$m
D.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為$\frac{4mg}{3IL}$

分析 對(duì)導(dǎo)線框進(jìn)行受力分析,然后由力矩平衡條件可知,安培力方向,再由安培力公式求出安培力大小,從而確定金屬框的質(zhì)量與磁場(chǎng)強(qiáng)度.

解答 解:由題意可知,電流方向不變,大小變大,因此安培力變大,而m掛在距O點(diǎn)$\frac{1}{6}$d,恰又能平衡,所以安培力的方向與重力方向相反,
當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí),且根據(jù)受力平衡,則有:Mg-F=mg
增大電流時(shí)有:$(Mg-2F)×\frac{1}{2}=mg×\frac{1}{6}$
由以上兩式可知,$M=\frac{5m}{3}$
F=$\frac{2}{3}mg$,即B=$\frac{2mg}{3IL}$,故AB正確,C錯(cuò)誤;
由于題意,沒有強(qiáng)調(diào)磁場(chǎng)與通電導(dǎo)線垂直,所以磁磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為$\frac{4mg}{3IL}$,故D正確;
故選:ABD

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)用安培力公式、左手定則、力矩平衡條件即可正確解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖豎直直線MN的右側(cè)區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,正方形金屬框電阻為R,邊長(zhǎng)是L.金屬框從圖示位置開始在水平向右的外力F作用下由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻線框全部進(jìn)入磁場(chǎng),在運(yùn)動(dòng)過程中任意時(shí)刻t,金屬框中電流電功率為P,磁通量的變化率為$\frac{△Φ}{△t}$,在0~t1時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q,則乙圖中描述的F、P、$\frac{△Φ}{△t}$、q與t(或者t2)的關(guān)系圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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11.學(xué)習(xí)物理不但要學(xué)習(xí)物理知識(shí),還要了解物理學(xué)家對(duì)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),領(lǐng)悟并掌握處理問題的方法.下列說法正確的是( 。
A.牛頓用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證了慣性定律
B.伽利略通過實(shí)驗(yàn)和論證說明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法
D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程等分成很多小段,然后將各小段位移相加,運(yùn)用了控制變量法

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,長(zhǎng)L=1.4m,高h(yuǎn)=0.8m,質(zhì)量M=10kg的長(zhǎng)方體木箱,在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng),木箱上表面光滑,下表面與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.2.當(dāng)木箱的速度v0=3.8m/s時(shí),立即對(duì)木箱施加一個(gè)F=50N水平向左的恒力,并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m=3kg的小物塊輕放在距木箱右端0.25m處的P點(diǎn)(小物塊可視為質(zhì)點(diǎn),放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零),經(jīng)過一段時(shí)間,小物塊脫離木箱落到地面.g=10m/s2,求
(1)從小物塊放在P點(diǎn)開始,木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大距離;
(2)小物塊離開木箱時(shí)木箱的速度大;
(3)小物塊落地時(shí)離木箱右端的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.假如認(rèn)為月球繞地球是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),以下說法中正確的是( 。
A.月球受到地球的引力是不變的
B.除了受到地球的引力外,月球還受到其他星球的引力,所有這些引力的合力等于零
C.月球所受到各種引力之合力的大小有變化
D.月球受到各種引力的合力大小不變,方向在不斷改變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.一個(gè)如圖所示形狀、內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管,它的AB和CD兩臂豎直放置,BC段呈水平方向,管的AB段和BC段長(zhǎng)度分別為40cm和5cm,A端封閉、D端開口與大氣相通.用一段長(zhǎng)為5cm的水銀柱將一部分空氣封閉在管內(nèi).當(dāng)管內(nèi)被封閉空氣的溫度為27℃時(shí),BC管充滿水銀,被封閉的空氣柱恰與AB管等長(zhǎng).如果空氣溫度發(fā)生變化,管內(nèi)水銀柱將發(fā)生移動(dòng).設(shè)大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于75cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),則
(1)要管內(nèi)水銀柱進(jìn)入AB管,則空氣溫度是降低還是升高?
(2)要使管內(nèi)水銀柱剛好全部離開BC管進(jìn)入AB管內(nèi)并保持穩(wěn)定時(shí),AB管內(nèi)空氣的溫度應(yīng)是多少攝氏度?

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12.目前,有一種先進(jìn)的汽車制動(dòng)裝置,可保證車輪在制動(dòng)時(shí)不會(huì)被抱死,使車輪仍有一定的滾動(dòng),安裝了這種防抱死裝置的汽車,在緊急剎車時(shí)可獲得比車輪抱死更大的制動(dòng)力,從而使剎車距離大大減。僭O(shè)汽車安裝防抱死裝置后剎車時(shí)受到的合力恒為F,駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t,汽車的質(zhì)量為m,剎車前勻速行駛的速度為v,則( 。
A.汽車剎車的加速度大小為a=$\frac{v}{t}$
B.汽車的剎車時(shí)間t?=$\frac{Fv}{m}$
C.汽車的剎車距離為s=$\frac{{m{v^2}}}{2F}$
D.駕駛員發(fā)現(xiàn)情況后緊急剎車時(shí)的安全距離s=vt+$\frac{{m{v^2}}}{2F}$

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9.如圖所示電路中,電阻恒定不變的電燈L上標(biāo)有“6V,0.35A”字樣,滑動(dòng)變阻器R1的阻值范圍是0~36Ω,電阻R2的阻值是30Ω,電流表的量程是0.6A,不計(jì)電源的內(nèi)電阻.當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合,變阻器接入電路的電阻為其總電阻值的$\frac{1}{3}$時(shí),電燈L恰好正常發(fā)光.當(dāng)電鍵S1合、S2斷開時(shí),在電路允許的情況下移動(dòng)變阻器滑片,則滑片由最右端向左移動(dòng)過程中( 。
A.電源的電動(dòng)勢(shì)為9VB.R2消耗的電功率減小
C.變阻器消耗功率的最大值為1.16WD.變阻器消耗功率的最小值為1.03W

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12.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上,O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)上端的位置,一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放落到彈簧上,物體壓縮彈簧到最低點(diǎn)B點(diǎn)后向上運(yùn)動(dòng),則以下說法正確的是( 。
A.物體從O點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為先加速后減速
B.物體從O點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為一直減速
C.物體從B點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí),O點(diǎn)的速度最大
D.物體從B點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為先加速后減速

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