【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線用一絕緣輕繩懸掛,電流方向垂直于紙面,勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于紙面,導(dǎo)線處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩與豎直方向的夾角為30°.以下說(shuō)法中正確的是(  )

A. 安培力的大小可能等于,此時(shí)磁場(chǎng)的可能方向不是唯一的

B. 安培力的大小可能等于,此時(shí)磁場(chǎng)的可能方向不是唯一的

C. 安培力的大小可能等于mg,此時(shí)磁場(chǎng)的可能方向是唯一的

D. 安培力的大小可能等于2mg,此時(shí)磁場(chǎng)的可能方向是唯一的

【答案】D

【解析】

先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析,根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值;然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析。

對(duì)導(dǎo)體棒受力分析,受重力、安培力和細(xì)線拉力,如圖所示:

根據(jù)平衡條件,當(dāng)安培力與線垂直向上時(shí),安培力最小,為:FA=BIL=mgsin30°=

根據(jù)左手定則,磁感線方向沿懸線向上,故此時(shí)磁場(chǎng)方向是唯一的;

當(dāng)mg≥FA時(shí),有2解。

當(dāng)FA>mg時(shí),有一解;

當(dāng)FA時(shí),無(wú)解。

故選:D。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直。在電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域中,有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、bc為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),Ob沿水平方向。環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球,它所受的電場(chǎng)力與重力大小相等,F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放。下列判斷正確的是(

A. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的時(shí),洛侖茲力最大

B. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的時(shí),洛侖茲力最大

C. 小球可以繞圓環(huán)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

D. 小球從b點(diǎn)到c點(diǎn),電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)做描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:

A.小燈泡 L(額定電壓 3.8 V,額定電流0.32 A);

B.電壓表 V(量程 3 V,內(nèi)阻 3 kΩ);

C.電流表 A(量程 0.5 A,內(nèi)阻 0.5 Ω);

D.定值電阻 R。(阻值 1 000 Ω);

E.滑動(dòng)變阻器 R(阻值 0~9.0 Ω);

F.電源 E(電動(dòng)勢(shì) 5 V,內(nèi)阻不計(jì));

J.開關(guān) S;導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在 0~3.8 V 的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量,在下面虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖

____________

(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖所示。

由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻_________(填增大”“不變減小”),燈絲的電阻率__________(填增大”“不變減小”)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面內(nèi)有兩條平行金屬導(dǎo)軌,金屬棒垂直放置在導(dǎo)軌上,豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。某時(shí)刻,使金屬棒以 v0=2 m/s 的初速度開始向右運(yùn)動(dòng),與此同時(shí)金屬棒還受到一個(gè)外力 F 的作用,使得金屬棒在磁場(chǎng)中先勻減速,再反向勻加速回到出發(fā)點(diǎn)。已知外力 F 與金屬棒垂直、與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。金屬棒減速、加速運(yùn)動(dòng)的加速度均為 2 m/s2,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.2,金屬棒質(zhì)量 0.1 kg、電阻 0.2 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 1.0 T,導(dǎo)軌間距為 0.2 m,與導(dǎo)軌相連的電阻阻值為 0.3 Ω。其余電阻均不計(jì)

(1)金屬棒減速過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離和時(shí)間。

(2)金屬棒減速、加速過(guò)程中外力 F 的大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如下圖所示,一個(gè)截面為四分之一圓的棱柱狀透明體鑲嵌在擋光板上,O為圓心。一束光線與擋板成 α= 450 射到半徑 ON 上。已知透明體的折射率 n,求:

i)光線ON面上進(jìn)入透明體的折射角;

ii)光線進(jìn)入透明體后有一部分能直接從曲面 MN 上射出,計(jì)算射出范圍的邊界與 O點(diǎn)的夾角。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在矩形區(qū)域abcd區(qū)域中,分布著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab長(zhǎng)為L,在ab的中點(diǎn)P處有一電子發(fā)射源,出射電子速率取一切可能值,所有電子出射的速度方向均與ab30°角,下列說(shuō)法正確的是(   )

A. 只要初速度大小取合適的值,電子可以在磁場(chǎng)中做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

B. 電子入射速度越大,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定越短

C. ad邊出射的電子一定比從bc出射的電子運(yùn)動(dòng)時(shí)間短

D. 當(dāng)時(shí),cd邊無(wú)電子射出

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域.如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的流I,C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差,該電勢(shì)差可以反映磁感應(yīng)強(qiáng)度B的強(qiáng)弱,則下列說(shuō)法中正確的是

A.若元件的載流子是正離子,則C側(cè)面電勢(shì)高于D側(cè)面電勢(shì)

B.若元件的載流子是自由電子,則D側(cè)面電勢(shì)高于C側(cè)面電勢(shì)

C.在測(cè)地球北極上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí),元件的工作面應(yīng)保持水平

D.在測(cè)地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí),元件的工作面應(yīng)保持水平

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.其中M為小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量,m0為小車上滑輪的質(zhì)量.力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小.

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作是____

A.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力

C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)

D.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為____ m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

(3)該同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度以為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為____________

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑固定軌道由四分之一圓弧AB和二分之一圓弧BC組成,兩者在最低點(diǎn)B處平滑連接. 過(guò)BC圓弧的圓心O有厚度不計(jì)的水平擋板和豎直擋板各一塊擋板與圓弧軌道之間有寬度很小的縫隙. AB弧的半徑為2R,BC弧的半徑為R. 一個(gè)直徑略小于縫寬,質(zhì)量為m的小球在A點(diǎn)正上方R處由靜止開始自由下落,經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng),不考慮小球撞到擋板以后反彈重力加速度為g.求:

 

(1) 小球自由下落到A點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(2) 小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的彈力大;

(3) 小球距A點(diǎn)h處自由落下進(jìn)入軌道,經(jīng)C點(diǎn)拋出,在水平擋板上的落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離xh變化的關(guān)系式,并在圖中畫出x2-h圖象

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