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如图所示,将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd,其abcdL1=0.1 m,bcadL2=0.2 m。它的ad边由aOdO′两轴承支撑沿水平放置,导线框位于竖直平面内,bc段中点固定一质量为m=0.02 kg的小金属球,整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中。当导线框中通以大小恒为1 A的恒定电流I时,整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动。
(1)请写出导线框bc段中的电流方向;
(2)若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角q为37°,则匀强磁场的磁感应强度B1为多大?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)若已知磁感应强度B2=1T,则导线框在运动过程中,速度达到最大时,与竖直方向的偏角a为多大?
(1)电流方向bc(1分);(2)B1IL2L1sinθmgL1(1-cosθ)-Mg(1-cosθ)=ΔEk(3分),得B1=5/6T(2分);(3)速度最大时,整个装置处于力矩平衡状态(1分),B2IL2L1cosαmgL1sinαMgsinα(3分),得α=arctan0.4(2分)。
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd,其ab=cd=L1=0.1m,bc=ad=L2=0.2m.它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置,导线框位于竖直平面内,bc段中点固定一质量为m=0.02kg的小金属球,整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中.当导线框中通以大小恒为1A的恒定电流I时,整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动.
(1)在图中画出导线框bc段中的电流方向;
(2)若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°,则匀强磁场的磁感应强度B1为多大?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)若已知磁感应强度B2=1T,则导线框在运动过程中,速度达到最大时,与竖直方向的偏角α为多大.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,将一根光滑的细金属棒折成V形,顶角为2θ,其对称轴竖直,在其中一边套上一个质量为m的小金属环P,
(1)若固定V形细金属棒,小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下,则小金属环由静止下滑至顶点O点时需多少时间?
(2)若小金属环P随V形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时,则小金属环离对称轴的距离为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,将一根光滑的细金属棒折成V形,顶角为2θ,其对称轴竖直,在其中一边套上一个质量为m的小金属环P,若小金属环P随V形细金属棒绕其对称轴以角速度ω匀速转动时,小金属环与棒保持相对静止,则小金属环离对称轴的距离为多少?

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科目:高中物理 来源:2009-2010学年上海市闵行二中高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd,其ab=cd=L1=0.1m,bc=ad=L2=0.2m.它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置,导线框位于竖直平面内,bc段中点固定一质量为m=0.02kg的小金属球,整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中.当导线框中通以大小恒为1A的恒定电流I时,整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动.
(1)在图中画出导线框bc段中的电流方向;
(2)若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°,则匀强磁场的磁感应强度B1为多大?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)若已知磁感应强度B2=1T,则导线框在运动过程中,速度达到最大时,与竖直方向的偏角α为多大.

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