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(10分)如图所示,通电金属杆ab质量m=12g,电阻R=1.5Ω,水平地放置在倾角θ=300的光滑金属导轨上。导轨宽度,导轨电阻、导轨与金属杆的接触电阻忽略不计,电源内阻r=0.5Ω。匀强磁场的方向竖直向上,磁感应强度B=0.2T。g=10若金属棒ab恰能保持静止,求:

(1)金属杆ab受到的安培力大小;
(2)电源的电动势大小E。

(1)   (2) E=4.0V

解析试题分析:(1) 对导体棒ab进行受力分析,如图所示:

可得:     (2分)
解得      (2分)
(2)由安培力公式的:       (2分)
根据闭合电路的欧姆定律可得:         (2分)
联立解得:电动势 E=4.0V        (2分)
考点:本题考查物体的平衡、安培力及闭合电路欧姆定律。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,A、B两小球固定在水平放置的细杆上,相距为l,两小球各用一根长也是l的细绳连接小球C,三个小球的质量都是m.则杆对小球A的作用力的大小为______,方向为______.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图l所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L、M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。

(1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻r=0.2Ω的电源,滑轨间距为L=10cm,将一个质量为m=30g,电阻R=0.3Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,一质量为m带正电的小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,处于一水平方向的匀强电场中,静止时细线右偏与竖直方向成45°角,位于图中的P点.重力加速度为g,求:

(1)静止在P点时线的拉力是多大?
(2)如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放,则当小球摆至P点时,其电势能如何变?变化了多少?
(3) 如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放,则小球到达P点时的速度大小?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(22分)如图所示,一个长为L的绝缘板固定在水平面上.整个空间有一个水平的匀强电场.板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m,带电量为q的小物体(视为质点),在电场力的作用下,从板的左端P处由静止开始向右运动。小物体与绝缘板间的动摩擦因数为μ。进入磁场区域后小物体恰好做匀速运动.在小物体碰到绝缘板右端的挡板Q后被弹回.若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回过程在磁场中仍能做匀速运动,离开磁场后则做匀减速运动,并停在C点,已知PC=L/4。

求:⑴ 小物体与挡板碰撞前后的速率v1和v2
⑵ 磁感应强度B的大小;
⑶ 电场强度E的大小和方向。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量60kg的人站在水平地面上,通过定滑轮和绳子(不计其摩擦和绳子质量)竖直向上提起质量为10kg的货物(g取10m/s2)。

(1)若货物以a=2m/s2匀加速上升时,绳子对物体的拉力多大?
(2)货物匀加速上升时,其最大加速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37o角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,重力加速度为g,sin370=0.6,cos370=0.8,求:

(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)求小球经过最低点时丝线拉力的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线PQ,两端以很软的导线通入5 A的电流.当加一个竖直向上的B=0.6 T的匀强磁场时,PQ恰好平衡,则导线PQ的重力为多少?(sin 37°=0.6)

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