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8.如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流大小I=1A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,
(1)整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T、方向竖直向上的磁场中.设t=0时,B=0,则需要多长时间,斜面对导线的支持力为零?(g取10m/s2
(2)整个装置放在竖直平面内的匀强磁场中,若斜面对导线的支持力为零,求磁感应强度的最小值及其方向?

分析 根据左手定则确定安培力的方向,抓住斜面对导线的支持力为零时,导线只受重力、线的拉力和安培力作用而处于平衡状态,据平衡条件求出安培力的大小,由F=BIL可以得到磁感应强度的大小,根据磁感应强度的变化率可以求出所需要的时间t.
斜面对导线的支持力为零,导线受重力、线的拉力和安培力的作用而保持平衡,当安培力与斜面垂直时安培力最小,根据平衡条件和安培力公式列式求解磁感应强度大小,根据左手定则判断磁感应强度的方向;

解答 解析:(1)斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示.
由平衡条件得
FTcos 37°=F
FTsin 37°=mg
两式联立解得F=$\frac{mg}{tan37°}$=0.8 N
由F=BIL得B=$\frac{F}{IL}$=2 T
由题意知,B与t的变化关系为B=0.4t     
代入数据得t=5 s
(2)导线在重力、线的拉力和安培力的作用下保持平衡,当安培力与斜面垂直时,B有最小值B1,则有:
B1IL=mgcos 37°
解得:B1=1.2T,方向平行斜面向上;
答:(1)整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T、方向竖直向上的磁场中.设t=0时,B=0,则需5s,斜面对导线的支持力为零;
(2)整个装置放在竖直平面内的匀强磁场中,若斜面对导线的支持力为零,求磁感应强度的最小值为1.2T,方向平行斜面向上.

点评 抓住支持力为0时的导线受力特征,根据平衡条件求解是关键,该题的突破口是抓住支持力为0时的导线受力特征,根据平衡条件求解是关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

7.如图所示,一质量为6kg的物块,置于水平地面上,物块与地面的动摩擦因数为0.5,然后用两根绳分别系在物块的A点和B点,A绳水平,B绳与水平面成37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)逐渐增大B绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A绳和B绳的拉力分别是多大?
(2)将A绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B绳方向的情况下,B绳的拉力应为多大?(结果保留一位小数)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.如图所示,图中实线是电场线,一带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0沿虚线所示的轨迹运动到b点,下列说法正确的是(  )
A.粒子一定带负电
B.粒子在a点时的加速度比在b点时的加速度小
C.粒子从a到b过程中其电势能不断减小
D.粒子在b点时的速度大于v0

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

16.为测定一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图甲所示的电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑片P与电阻丝接触始终良好.

①实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d=0.400mm.
②实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据,如表:
x(m)0.100.200.300.400.500.60
U(V)1.501.721.892.002.102.18
I(A)0.490.430.380.330.310.28
$\frac{U}{I}$(Ω)3.064.004.976.066.777.79
③据表中数据作出$\frac{U}{I}$-x关系如图丙所示,利用该图,可求得电阻丝的电阻率ρ为1.3×10-6Ω•m(保留两位有效数字).图丙中$\frac{U}{I}$-x关系图线纵轴截距的物理意义是电流表的内阻.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是 (  )
A.灯泡的最小功率是0.162W
B.该电路的最大功率是2.25W
C.电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A
D.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,Rt为金属热电阻,R1为光敏电阻,R2和R3均为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,V为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是(  )
A.金属热电阻温度升高,其他条件不变
B.金属热电阻温度降低,光照减弱,其他条件不变
C.光照增强,其他条件不变
D.光照增强,金属热电阻温度升高,其他条件不变

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:
A.待测干电池(电动势约1.5V,内阻约1.0Ω);
B.电流表G(满偏电流3.0mA,内阻10Ω);
C.电流表A(量程0~0.60A,内阻约0.10Ω);
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,2A);
E.滑动变阻器R2(0~1000Ω,1A);
F.定值电阻R3=990Ω;G.开关K和导线若干.

(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是D.(填仪器代号)
(2)请在图甲方框中画出实验电路原理图,并注明器材的字母代号.
(3)下表为某同学根据正确的电路图所测得的实验数据(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数).请在图乙的坐标系中作出的I1-I2图象.
I2/A0.100.200.280.40
I1/mA1.391.321.251.16
(4)根据你所画出的I1-I2图象,可求得被测干电池的电动势E=1.46V,内阻r=0.90Ω.(小数点后面保留两位数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

17.小明准备去乘公共汽车回老家,当到达车站前,发现公共汽车在前面离自己10m远处正以10m/s的速度匀速向前行驶,小明立即示意司机停车并以5m/s的速度匀速追赶,司机看到信号经1.5s反应时间后,立即刹车,加速度大小为2m/s2.求:
(1)司机看到信号到车停下来,汽车的位移为多少?
(2)小明追上汽车所需时间?

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

18.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定的A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出.试根据纸带上各个计数点间的距离.

(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的电源是交流电(选择“直流电或交流电”),它们隔相同的时间打一个点.
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是A
A.先接通电源,后让纸带运动B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)分别计算出打下D点时小车的瞬时速度为vD=0.56m/s及小车运动的加速度a=0.80m/s2(保留两位有效数字).

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同步练习册答案