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如图12(甲)所示,质量为=50g,长=10cm的铜棒,用长度也为的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度=1/3T。未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,求此棒中恒定电流的大小。

某同学对棒中恒定电流的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图)。

 当最大偏转角θ=37°时,棒受力平衡,有

,得A.

 (1)请判断,该同学的解法正确吗?若不正确则请指出错在哪里?

 (2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果.

(1)该同学的解法错误。错误原因:认为棒到达最高点速度为零时,一定处于平衡状态;或者认为偏角最大的是平衡位置。

 (2)正确的解法如下:金属棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图所示,安培力F做功为 ……(2分)

 

 重力做功为

 由动能定理得:

 解得:A.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图中游标卡尺读数为
52.35
52.35
mm,螺旋测微器读数为
4.686-4.689
4.686-4.689
mm.
(2)为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA  100Ω)     B.电流表G2(1mA  内阻未知)
C.电阻箱R1(0~999.9Ω)            D.电阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R3(0~10Ω  1A)       F.滑动变阻器R4(0~1000Ω  10mA)
G.定值电阻R0(800Ω  0.1A)          H.待测电池
I.导线、电键若干
①采用如图12(甲)所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:
I1(mA) 0.40 0.81 1.20 1.59 2.00
I2(mA) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根据测量数据,请在图(乙)坐标中描点作出I1-I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于
200
200
Ω.
②在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图12(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器①应该选用
R3
R3
,电阻箱②应该选用
R2
R2
(均填写器材后面的代号).
③根据图(丙)所示电路,请在图(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?东至县模拟)半径R=4500km的某星球上有一倾角为θ=30°的固定斜面.一质量为m=1lg的小物块在力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,力F始终与斜面平行,如图12(甲)所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数μ=
3
3
,力F随位移s变化的规律如图(乙)所示(取沿斜面向上的方向为正),那么小物块运动12m时速度恰好为零.试求:
(1)该星球表面上的重力加速度;
(2)该星球表面抛出一个物体,为使该物体不再落回星球,至少需要多大速度?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)(4分)图10中游标卡尺读数为      mm,螺旋测微器读数为     mm.

(2)(6分)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图11所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1 .0m/s2.则:

 

①本实验中所使用的交流电源的频率为       Hz;

②打B点时小车的速度vB       m/s,BE间的平均速度       m/s.

 

(3)(8分)为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:

A.电流表G1(2mA 100Ω)          B.电流表G2(1mA 内阻未知)

C.电阻箱R1(0~999.9Ω)            D.电阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑动变阻器R3(0~10Ω  1A)       F.滑动变阻器R4(0~1000Ω 10mA)

G.定值电阻R0(800Ω  0.1A)         H.待测电池

I.导线、电键若干

 

①采用如图12(甲)所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

根据测量数据,请在图12(乙)坐标中描点作出I1—I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于       Ω.

②在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图12(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器①应该选用    ,电阻箱②应该选用     (均填写器材后面的代号).

③根据图12(丙)所示电路,请在图12(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.

 

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科目:高中物理 来源:2011届北京市石景山区高三上学期期末考试物理试卷 题型:实验题

(1)(4分)图10中游标卡尺读数为    mm,螺旋测微器读数为    mm.

(2)(6分)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图11所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1 .0m/s2.则:

①本实验中所使用的交流电源的频率为     Hz;
②打B点时小车的速度vB      m/s,BE间的平均速度      m/s.
(3)(8分)为了测量某电池的电动势E(约为3V)和内阻r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA  100Ω)          B.电流表G2(1mA 内阻未知)
C.电阻箱R1(0~999.9Ω)              D.电阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑动变阻器R4(0~1000Ω  10mA)
G.定值电阻R0(800Ω  0.1A)          H.待测电池
I.导线、电键若干
①采用如图12(甲)所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:

I1(mA)
0.40
0.81
1.20
1.59
2.00
I2(mA)
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
根据测量数据,请在图12(乙)坐标中描点作出I1—I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于     Ω.
②在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图12(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器①应该选用   ,电阻箱②应该选用    (均填写器材后面的代号).
③根据图12(丙)所示电路,请在图12(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年北京市石景山区高三上学期期末考试物理试卷 题型:实验题

(1)(4分)图10中游标卡尺读数为      mm,螺旋测微器读数为     mm.

(2)(6分)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图11所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1 .0m/s2.则:

 

①本实验中所使用的交流电源的频率为       Hz;

②打B点时小车的速度vB       m/s,BE间的平均速度       m/s.

 

(3)(8分)为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:

A.电流表G1(2mA  100Ω)           B.电流表G2(1mA  内阻未知)

C.电阻箱R1(0~999.9Ω)            D.电阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑动变阻器R3(0~10Ω  1A)       F.滑动变阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值电阻R0(800Ω  0.1A)          H.待测电池

I.导线、电键若干

 

①采用如图12(甲)所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

根据测量数据,请在图12(乙)坐标中描点作出I1—I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于       Ω.

②在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图12(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器①应该选用    ,电阻箱②应该选用     (均填写器材后面的代号).

③根据图12(丙)所示电路,请在图12(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.

 

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