【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場中,用兩根細(xì)線懸掛長l=10cm、質(zhì)量m=5g的金屬導(dǎo)線.今在金屬導(dǎo)線中通以穩(wěn)恒電流,使懸線受的拉力為零.
(1)求金屬導(dǎo)線中電流的大小和方向.
(2)若將電流反向,每根懸線所受的拉力多大?(g=10m/s2)
【答案】
(1)解:因為懸線受的拉力為零,所以向上的安培力F安=BIl=mg
解得:I=0.5A,方向從左到右.
答:金屬導(dǎo)線中電流的大小為0.5A,方向從左到右.
(2)解:金屬導(dǎo)線在重力mg、懸線拉力2F和安培力BI′l的作用下平衡,
所以有:mg+BI′l=2F
F=0.05N
答:若將電流反向,每根懸線所受的拉力為0.05N.
【解析】以直導(dǎo)線MN為研究對象,開始重力與向下的安培力的合力等于和繩子拉力大小相等.
【考點精析】關(guān)于本題考查的安培力,需要了解安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零才能得出正確答案.
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【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中以0為中心的橢圓上,有a.b,c,d,e五點,其中a、b、c、d為橢圓與坐標(biāo)軸的交點.現(xiàn)在橢圓的一個焦點O1固定一正點電荷,另一正試探電荷僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中虛線所示,下列說法正確的是( )
A.a、c兩點的電場強度相同
B.d點的電勢小于b點的電勢
C.正試探電荷沿虛線運動過程中在b點的動能大于在e點的動能
D.若將正試探電荷由a沿橢圓經(jīng)be移動到c,電場力先做負(fù)功后做正功,但總功為零
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【題目】如圖甲所示,兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距 L=1m,導(dǎo)軌平 面與水平面的夾角θ=37°,下端連接阻值 R=1Ω的電阻;質(zhì)量 m=1kg、阻值 r
=1Ω的勻質(zhì)金屬棒 cd 放在兩導(dǎo)軌上,到導(dǎo)軌最下端的距離 L1=1m,棒與導(dǎo)軌 垂直并保持良好接觸,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.9。整個裝置處于與導(dǎo)軌平面 垂直(向上為正)的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如圖乙所示。認(rèn) 為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,已知在 0~1.0s 內(nèi),金屬棒 cd 保持靜止,取 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。
(1)求 0~1.0s 內(nèi)通過金屬棒 cd 的電荷量;
(2)求 t=1.1s 時刻,金屬棒 cd 所受摩擦力的大小和方向;
(3)1.2s 后,對金屬棒 cd 施加一沿斜面向上的拉力 F,使金屬棒 cd 沿斜面向上 做加速度大小的勻加速運動,請寫出拉力 F 隨時間 t′(從施加 F 時開 始計時)變化的關(guān)系式。
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【題目】如圖所示,一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過固定于斜面體頂端的小滑輪O,傾角為30°的斜面體置于水平地面上.A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為3m.開始時,用手托住A,使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力),OB繩平行于斜面,此時B靜止不動.將A由靜止釋放,在其下擺過程中,斜面體始終保持靜止,下列判斷中錯誤的是( )
A. 物塊B受到的摩擦力先減小后增大
B. 地面對斜面體的摩擦力方向一直向右
C. 小球A所受重力的功率先增大后減小
D. 小球A的機械能先增大后減小
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【題目】一列簡諧橫波向x軸負(fù)方向傳播,在t=0時的波形如圖所示,P、Q兩質(zhì)點的平衡位置的坐標(biāo)分別為(-1,0)、(-7,0)。已知t=0.7 s時,質(zhì)點P第二次出現(xiàn)波峰,下列說法正確的是( )
A. 該波的波長為5m
B. 該波的波速為10 m/s
C. 振源的起振方向沿y軸負(fù)方向
D. 當(dāng)質(zhì)點Q位于波峰時,質(zhì)點P位于波谷
E. t=0.9 s時,質(zhì)點Q第一次出現(xiàn)波峰
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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在汽缸內(nèi),如圖所示水平放置.活塞的質(zhì)量m=20 kg,橫截面積S=100 cm2,活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣,開始時汽缸水平放置,活塞與汽缸底的距離L1=12 cm,離汽缸口的距離L2=3 cm.外界氣溫為27 ℃,大氣壓強為1.0×105 Pa,將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置,待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱,使活塞上表面剛好與汽缸口相平,取g=10 m/s2,求:
(1)此時氣體的溫度為多少?
(2)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中,氣體膨脹對外做功,同時吸收Q=370 J的熱量,則氣體增加的內(nèi)能ΔU多大?
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【題目】如圖所示為兩個同心閉合線圈的俯視圖,若內(nèi)線圈中通有圖示的電流I1 , 則當(dāng)I1增大時關(guān)于外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向,下列判斷正確的是( )
A.I2沿順時針方向,F(xiàn)沿半徑指向圓心
B.I2沿逆時針方向,F(xiàn)沿半徑背離圓心
C.I2沿逆時針方向,F(xiàn)沿半徑指向圓心
D.I2沿順時針方向,F(xiàn)沿半徑背離圓心
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【題目】中國計劃在2020年前后一次性實現(xiàn)火星的“繞”、“落”探測,如果火星探測任務(wù)成功以后將會對中國的火星探測積累豐富的經(jīng)驗.已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為q,火星半徑與地球半徑之比為p,求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)探測器繞火星表面運行的速度.
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【題目】兩根非?拷蚁嗷ゴ怪钡拈L直導(dǎo)線分別通以相同強度的電流,方向如圖所示,那么兩電流所產(chǎn)生的磁場垂直導(dǎo)線平面向內(nèi)且最強的在哪個區(qū)域( )
A.區(qū)域1
B.區(qū)域2
C.區(qū)域3
D.區(qū)域4
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