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15.如图所示,间距为l的两平行光滑金属导轨倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面向上,将质量为m的导体棒放在导轨上,导体棒与导轨垂直且接触良好.当导体棒中通有从P到Q、大小为I的电流时,棒的加速度大小为a1;现将电流反向,其它条件不变,棒的加速度大小变为a2,若a1、a2均沿斜面向下,则该磁场的磁感应强度大小可表示为(  )
A.$\frac{{m(a}_{1}{+}_{{a}_{2}})}{2IL}$B.$\frac{{m(a}_{1}{-}_{{a}_{2}})}{2IL}$C.$\frac{{m(a}_{1}{+}_{{a}_{2}})}{IL}$D.$\frac{{m(a}_{2}{-}_{{a}_{1}})}{2IL}$

分析 根据左手定则判断出安培力的方向,利用牛顿第二定律即可求得

解答 解:当导体棒中通有从P到Q、大小为I的电流时,根据牛顿第二定律可知mgsinθ+BIL=ma1
当电流反向时,根据牛顿第二定律可知mgsinθ-BIL=ma2
联立解得$B=\frac{m({a}_{1}-{a}_{2})}{2IL}$,故B正确
故选:B

点评 本题主要考查了牛顿第二定律,关键是利用左手定则判断出安培力的方向,即可求得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示为地铁站用于安全检查的装置,主要由安检传送带和x光透视系统两部分组成.在正常运行时,水平传送带的速度v是恒定的,请用物理知识判断下列说法正确的是(  )
A.乘客把物品轻放到传送带上,物品立刻随着传送带匀速运动
B.乘客把物品轻放到传送带上,物品可能先向传送方向的相反方向运动
C.乘客把物品轻放到传送带上,物品会先做一段加速运动,这段时间的长短不只取决于传送带运行的速度v
D.乘客把物品轻放到传送带上,物品会相对于传送带滑行一段距离,对于确定的传送带和确定的物品来说,若传送速度v提高为原来的2倍,这段距离也变为原来的2倍

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.某实验小组用图1的装置测量Rx的电阻值、以及电池组的电动势E和内阻r,已知电流传感器可视为理想电表,实验中电流传感器1的读数记为I1,电流传感器2的读数记为I2.实验主要步骤如下,完成下列填空:

(1)将电阻箱的阻值为最大值,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,当电阻箱各旋钮位置如图2时,读出电阻箱的阻值R=137.5Ω,此时I1=125.0mA、I2=25.0mA,可求得Rx=687.5Ω.
(2)继续改变电阻箱的阻值,得到几组电流传感器的读数:
I1(A)0.0760.1320.1870.2150.2630.298
I2(mA)4.23.42.62.21.51.0
根据数据在图3中描点并画出I1-I2图线(图中已描出三个点).
(3)根据图线可知电动势E=3.64V,内阻r=9.98Ω.(保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.如图甲所示,面积为0.02m2、内阻不计的n匝矩形线圈ABCD,绕垂直于匀强磁场的轴OO′匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为$\frac{\sqrt{2}}{2}$T.矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,副线圈所接电阻R,触头P可移动,调整P的位置使得理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,电阻R上的电压随时间变化关系如图乙所示.下列说法正确的是(  )
A.线圈ABCD中感应电动势的表达式为e=100$\sqrt{2}$sin(100t)V
B.线圈ABCD处于图甲所示位置时,产生的感应电动势是零
C.线圈ABCD的匝数n=100
D.若线圈ABCD的转速加倍,要保持电阻R消耗的功率不变,应将触头P 向下移动

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.将比荷不同的离子分开,是原子核物理研究中的一项重要技术.一种方法是利用如图1所示的装置,在边界AC上方存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,边界AC上有一狭缝.离子源放射出初速度可以忽略的正离子,离子进入电场并经电场加速后,穿过狭缝沿垂直于边界AC且垂直于磁场的方向射入磁场,最后打在置有离子接收器的区域CD上被收集.已知区域CD的右边界距狭缝的距离为L,左边界距狭缝足够远,整个装置内部为真空,不计离子重力,也不考虑离子间的相互作用.
(1)已知被加速的正离子质量为m,电荷量为q,加速电场的电势差为U,测得离子接收器单位时间内接收到的能量为E,则此离子源单位时间内放射的离子数为多少?
(2)若被加速的正离子有两种,质量分别是m1和m2(m1>m2),电荷量均为q,忽略狭缝宽度的影响,要使这两种离子都被收集,则加速电压U应满足什么条件?
(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝有一定宽度d,且离子进入磁场时并不都垂直于AC边,而是被狭缝限制在2φ的小角度内,如图2,为保证质量分别是m1和m2(m1>m2),电荷量均为q的两种正离子,全部被离子接收器在分辨率范围内分开(两种离子至少相距△s才能被区分开),则加速电压U应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图所示,在x轴的上方存在垂直纸面向里,磁感应强度大小为B0的匀强磁场.位于x轴的下方离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子,其初速度大小范围0~$\sqrt{3}{v}_{0}$,这束离子经电势差U=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$的电场加速后,从小孔O(坐标原点)垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域,最后打到x轴上.在x轴上2a~3a区间水平固定放置一探测板(a=$\frac{m{v}_{0}}{q{B}_{0}}$),假设每秒射入磁场的离子总数为N0,打到x轴上的离子数均匀分布(离子重力不计).
(1)求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴的区间;
(2)调整磁感应强度的大小,可使速度最大的离子恰好打在探测板右端,求此时的磁感应强度大小B1
(3)保持磁感应强度B1不变,求每秒打在探测板上的离子数N;若打在板上的离子80%被吸收,20%被反向弹回,弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍,求探测板受到的作用力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷,质量分别为m、M.t=0时,甲静止,乙以初速度6m/s向甲运动.此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示.则由图线可知(  )
A.m=2M
B.t1时刻两电荷的电势能最大
C.0~t2时间内,两电荷的静电力先增大后减小
D.运动过程中,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,劲度系数分别为K1和K2的两根弹簧,K1>K2,质量m1,m2的两个小物块,且m1>m2,现要求两根弹簧的总长最短,则应使(  )
A.K1在上,m1在上B.K1在上,m2在上C.K2在上,m1在上D.K2在上,m2在上

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图甲所示,一个质量为3kg的物体放在粗糙水平地面上,从零时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动,在0~3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示.则(  )
A.F的最大值为12 N
B.0~1s和2~3s内物体加速度的方向相同
C.1s末物体的速度最大,最大速度为4m/s
D.在0~1s内物体做匀加速运动,2~3s内物体做匀减速运动

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