【題目】如圖甲所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=370,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(chǎng).金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源.現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒靜止.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R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),g取10m/s2.已知sin370=0.6,cos37=0.80,求:
(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小;
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力;
(4)若其他條件不變,磁場(chǎng)的大小和方向可以調(diào)節(jié),如圖乙所示,其中桿b與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是.
(5)若導(dǎo)體棒在題目所述條件下沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng),通過(guò)傳感器測(cè)得電流隨時(shí)間均勻變化,如圖丙所示,求2s內(nèi)安培力對(duì)導(dǎo)體棒的沖量大小和方向.
【答案】(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06N(4)A、B(5)0.04NS,方向向上
【解析】試題分析:(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小.(2)根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大。3)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.(4)通過(guò)對(duì)桿ab受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡判斷桿子是否受摩擦力.(5)根據(jù)求解,其中2s內(nèi)電流與時(shí)間的乘積為I-t圖中圖線與時(shí)間軸圍成的面積,根據(jù)右手定則判斷出電流方向,由左手定則判斷出安培力方向,沖量的方向與安培力的方向相同.
(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:
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力:
有左手定則可知,安培力的方向平行斜面向上
(3)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力
由于小于安培力,故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得:
解得:
(4)桿子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力,若三個(gè)力平衡,則不受摩擦力.故A正確.桿子受重力,豎直向上的安培力,若重力與安培力相等,則二力平衡,不受摩擦力.故B正確.桿子受重力、豎直向下的安培力、支持力,要想處于平衡,一定受摩擦力.故C錯(cuò)誤.桿子受重力、水平向左的安培力,支持力,要想處于平衡,一定受摩擦力.故D錯(cuò)誤.故選AB.
(5)安培力的問(wèn)題沖量表達(dá)式為
由圖可知,2s內(nèi)電流與時(shí)間的乘積為
故2s內(nèi)安培力對(duì)導(dǎo)體棒的沖量大小
導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng),由右手定則得電流由b到a
由左手定則知,安培力方向沿斜面向上,故安培力沖量的方向也是沿斜面向上
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器,與某一電源相連,它的極板長(zhǎng)L=0.4 m,兩板間距離d=4×10-3m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開(kāi)關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m=4×10-5kg,電量q=+1×10-8C.(g=10 m/s2)問(wèn):
(1)微粒入射速度v0為多少?
(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng),電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連?所加的電壓U應(yīng)取什么范圍?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】以下說(shuō)法中正確的是( )
A. 哥白尼通過(guò)觀察行星的運(yùn)動(dòng),提出了日心說(shuō),認(rèn)為行星以橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行
B. 開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究,總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律
C. 卡文迪許利用扭秤裝置測(cè)出了萬(wàn)有引力常量的數(shù)值
D. 由萬(wàn)有引力公式,表明當(dāng)r為零時(shí),萬(wàn)有引力為無(wú)窮大。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要描繪一只小燈泡L(2.5V0.3A)的伏安特性曲線.
實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,還有以下器材可供選擇:
電源E(3.0,內(nèi)阻約0.5Ω)
電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
電流表A1(0.6Ω,內(nèi)阻約0.125Ω)
電流表A2(0~3A,內(nèi)阻約0.025Ω)
滑動(dòng)變阻器R(0~5Ω)
(1)電壓表應(yīng)選擇______,電流表應(yīng)選擇 _____.
(2)應(yīng)選擇圖1中哪一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?_____
(3)根據(jù)圖1中所選擇的電路,將圖2中各器件連接成完整的電路_____.
(4)在閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑動(dòng)到_____端(填寫“左”或“右”).
(5)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)電路圖,該小組同學(xué)測(cè)得多組電壓和電流值,并在下圖中畫出了小燈泡L的伏安特性曲線.由圖可知,隨著小燈泡兩端電壓的增大,燈絲阻值也增大,原因是_________________.當(dāng)小燈泡兩端電壓為1.40 V時(shí),其電阻值約為____Ω.
(6)將小燈泡L接入下圖所示電路,通過(guò)實(shí)驗(yàn)釆集數(shù)據(jù),得到了電壓表示數(shù)U 隨電流表示數(shù)I 變化的圖象,下圖的各示意圖中能正確反映UI關(guān)系的是_________.
(7)若將一個(gè)上述規(guī)格的小燈泡,與10Ω的定值電阻串聯(lián),接在兩端電壓恒為E = 3V的電源上(內(nèi)阻不計(jì)),則通過(guò)小燈泡的電流為 ________A.(請(qǐng)作圖求解)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】磁流體發(fā)電的原理與霍爾效應(yīng)非常類似.如圖2所示,磁流體發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道,管道的長(zhǎng)為L、寬為d、高為h,上下兩面是絕緣板.前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開(kāi)關(guān)S和定值電阻R相連.整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ0的導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子),且開(kāi)關(guān)閉合前后,液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下,均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng),液體所受的摩擦阻力不變.
(1)求開(kāi)關(guān)閉合前,M、N兩板間的電勢(shì)差大小U0;
(2)求開(kāi)關(guān)閉合后,M、N兩板間的電勢(shì)差大小U;
(3)關(guān)于該裝置內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化和各力做功,下列說(shuō)法中正確的是()
A.該發(fā)電機(jī)內(nèi)部由于電荷隨導(dǎo)電液體沿x軸方向運(yùn)動(dòng),因此產(chǎn)生了垂直于x軸方向的洛倫茲力分量.這個(gè)力使電荷向側(cè)面兩板聚集,克服靜電力做功,形成電動(dòng)勢(shì),是電源內(nèi)部的非靜電力
B.閉合開(kāi)關(guān)后,由于導(dǎo)電液體內(nèi)部產(chǎn)生了從M到N的電流,因此導(dǎo)電液體受到安培力的作用,安培力對(duì)流體做正功
C.雖然洛倫茲力不做功,但它的一個(gè)分量對(duì)電荷做正功,另一個(gè)分量對(duì)電荷做負(fù)功,以這兩個(gè)分量為媒介,流體的動(dòng)能最終轉(zhuǎn)化為回路中的電能
D.為了維持流體勻速運(yùn)動(dòng),管道兩端壓強(qiáng)差產(chǎn)生的壓力克服摩擦阻力和安培力做功,是整個(gè)發(fā)電機(jī)能量的來(lái)源
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于法拉第電磁感應(yīng)定律,下面說(shuō)法正確的是
A. 線圈中的磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大
B. 線圈中的磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大
C. 線圈中的磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大
D. 線圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在一個(gè)范圍足夠大、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,用絕緣細(xì)線將金屬棒吊起,使其呈水平狀態(tài).已知金屬棒長(zhǎng)L=0.1 m,質(zhì)量m=0.05 kg,棒中通有I=10 A的向右的電流,取g=10 m/s2.
(1)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T,求此時(shí)金屬棒受到的安培力F的大小;
(2)若細(xì)線拉力恰好為零,求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 由可知,B與F成正比與IL成反比
B. 通電導(dǎo)線受安培力不為零的地方一定存在磁場(chǎng),通電導(dǎo)線不受安培力的地方一定不存在磁場(chǎng)(即B=0)
C. 通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中的某點(diǎn),那點(diǎn)就有磁感應(yīng)強(qiáng)度,如果將通電導(dǎo)線拿走,那點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零
D. 磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定的,其大小和方向是唯一確定的,與通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在固定的水平桿上,套有質(zhì)量為m的光滑圓環(huán),輕繩一端拴在環(huán)上,另一端系著質(zhì)量為M的木塊,現(xiàn)有質(zhì)量為m0的子彈以大小為v0的水平速度射入木塊并立刻留在木塊中,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是
A. 子彈射入木塊后的瞬間,速度大小為
B. 子彈射入木塊后的瞬間,繩子拉力等于
C. 子彈射入木塊后的瞬間,環(huán)對(duì)輕桿的壓力大于
D. 子彈射入木塊之后,圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com