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14.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是(  )
A.B=$\frac{mgsinα}{IL}$,方向垂直斜面向上B.B=$\frac{mgtanα}{IL}$,方向竖直向上
C.B=$\frac{mgsinα}{IL}$,方向垂直斜面向下D.B=$\frac{mgtanα}{IL}$,方向竖直向下

分析 通电导线在磁场中的受到安培力作用,由公式F=BIL求出安培力大小,由左手定则来确定安培力的方向

解答 解:A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上,则沿斜面向上的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B═mg$\frac{sinα}{IL}$;故A正确;
B、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上,则水平向右的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B=mg$\frac{tanα}{IL}$;故B正确;
C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下,则沿斜面向下的安培力、支持力与重力,所以棒不可能处于平衡状态,故C错误;
D、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下,则水平向左的安培力、支持力与重力,所以棒不可能处于平衡状态,故D错误;
故选:AB

点评 学会区分左手定则与右手定则,前者是判定安培力的方向,而后者是判定感应电流的方向

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ
C.定值电阻R0未知
D.滑动变阻器R,最大阻值Rm
E.导线和开关
(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图

(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=$\frac{{U}_{20}-{U}_{10}}{{U}_{10}}{R}_{m}$(用U10、U20、Rm表示)
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=$\frac{ka}{k-1}$,总内阻r=$\frac{{R}_{0}}{(k-1)}$(用k、a、R0表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,直线OO′与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于N点.a、b为两束不同频率的单色光,以45°的入射角射到玻璃砖的上表面,入射点A、B到N点的距离相等,经折射后两束光相交于图中的P点.下列说法正确的是(  )
A.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度
B.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C.同时增大入射角(始终小于90°),则a光在下表面先发生全反射
D.对同一双缝干涉装置,a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点,另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处,A点和圆弧对应的圆心O点等高.
(1)若圆弧的底端B与水平光滑平面连接,释放滑块ma的同时给mb一个向右的初速度vb,ma滑至水平面时的速度是va(va>vb),相碰之后ma、mb的速度分别是va′、vb′,假设相碰过程中两滑块之间的作用力是恒力,在上述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式:mava+mbvb=mava′+mbvb

(2)若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长),mb静止于B点,ma从静止开始释放,假设两滑块碰撞时无机械能损失,且两滑块能发生两次碰撞,试证明:3ma<mb
(3)若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接.已知ma=mb=1kg,R=0.8m,传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s,B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m.mb静止于B点,ma从静止开始释放,滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(mc)运动,当mc运动到C点时速度恰好为零.求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q,(g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.下列说法正确的是(  )
A.${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He是核裂变反应方程
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变
C.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子放出光子,原子的电势能增加
D.将放射性元素掺杂到其它稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期会发生改变

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.下列说法正确的有(  )
A.普朗克曾经大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小
D.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能EK越大,则这种金属的逸出功W0越大
E.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变短

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.在如图所示的电路中,R1、R3、R4均为定值电阻,R2是滑动变阻器,电流表内阻不计,电压表阻值很大,闭合开关S后,当R2的滑片向右滑动时,电流表和电压表示数变化量的大小分别为△I、△U,下列结论正确的是(  )
A.电流表示数变大B.电压表示数变大C.$\frac{△U}{△I}$<rD.$\frac{△U}{△I}$>r

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,两端封闭注满清水的数值玻璃管中,有一圆柱形的红蜡块,当蜡块在玻璃管内开始匀速上升的同时,将玻璃管贴着黑板沿水平方向从静止开始向右做匀加速移动.则(  )
A.以玻璃管为参考系,蜡块竖直向上做匀加速直线运动
B.以玻璃管为参考系,蜡块斜向上做匀加速直线运动
C.以黑板为参考系,蜡块做初速度竖直向上的匀变速曲线运动
D.以黑板为参考系,蜡块做初速度水平向右的匀变速曲线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.“太空粒子探测器”主要使命之一是在太空中寻找“反物质”和“暗物质”,探索宇宙的起源的奥秘,是人类在太空中进行的最大规模的科学实验.探测器核心部件是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为φ1,内圆弧面CD的半径为$\frac{L}{2}$,电势为φ2.足够长的收集板MN平行边界ACDB,O到MN板的距离为L.在边界 ACDB和收集板MN之间加一个圆心为O,半径为L,方向垂直纸面向里的半圆形匀强磁场,磁感应强度为B0.假设太空中漂浮着某种带正电的反物质粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响.
(1)反物质即质量与正粒子相等,带电量与正粒子相等但电性相反,如负电子为正电子的反物质.若正电子和负电子相遇发生湮灭(质量完全亏损),转化成一对同频率光子(γ)写出上述核反应方程,并计算该光的波长λ;(已知电子的质量为me,普朗克常量为h)
(2)若发现从AB圆弧面收集到的粒子有$\frac{2}{3}$能打到MN板上(不考虑过边界ACDB的粒子),求漂浮粒子的比荷$\frac{q}{m}$;
(3)随着所加磁场大小的变化,试定量分析收集板MN上的收集粒子的效率η和磁感应强度B的关系.

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