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【题目】如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为,已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm,闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2,判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.

【答案】金属棒的质量为0.01kg

【解析】试题分析:依题意,开关闭合后,电流方向从ba,由左手定则可知,金属棒所受安培力方向竖直向下。

开关断开时,两弹簧各自相对于其原长伸长为.由胡克定律和力的平衡条件得

式中,m为金属棒的质量,k是弹簧的劲度系数,g是重力加速度的大小。

开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为

式中,I是回路电流,L是金属棒的长度。两弹簧各自再伸长了,由胡克定律和力的平衡条件得

由欧姆定律有

式中,E是电池的电动势,R是电路总电阻。

联立①②③④式,并代入题给数据得

练习册系列答案
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【题目】为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω)。有以下一些器材可供选择。

电流表:A1(量程050mA,内阻约12Ω)

A2(量程03A,内阻约0.12Ω)

电压表:V1(量程03V,内阻很大)

V2(量程015V,内阻很大)

电源:E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω)

定值电阻:R(30Ω,允许最大电流2.0A)

滑动变阻器:R1(010Ω,允许最大电流2.0A)

滑动变阻器:R2(01kΩ,允许最大电流0.5A)

单刀单掷开关S一个,导线若干

1电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________(填字母代号)

2请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图_______(要求测量值的范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出)

3某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=________

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【题目】如图所示,在灭火抢险的过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬行到高处进行救人或灭火作业,为了节省救援时间,在消防车前进的过程中,人同时相对梯子(与消防车的夹角固定不变)匀速向上运动,从地面上来看消防队员的运动,下列说法正确的是

A. 当消防车匀速前进时,消防队员一定做曲线运动

B. 当消防车匀速前进时,消防队员一定做直线运动

C. 当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀速直线运动

D. 当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀加速直线运动

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【题目】在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕O点在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示。若小球运动到A点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法中正确的是

A. 小球仍做逆时针匀速圆周运动,半径不变

B. 小球仍做逆时针匀速圆周运动,半径减小

C. 小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变

D. 小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小

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【题目】如图所示,质量为m、带电量为e的电子垂直于磁感应强度为B的匀强磁场,以一定的速度从a点沿边界进入长为D、宽为Labcd矩形磁场区域,偏转后恰好从c点离开磁场,如图所示。根据这些信息,可求出

A. 轨道半径

B. 轨道半径的最大值为L

C. 电子离开磁场时的动量

D. 电子在磁场中运动的时间

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【题目】在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、微元法和科学假说法、建立物理模型法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是(   )

A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法

B. 根据速度定义式,当非常非常小时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法

C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了假设法

D. 在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法

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【题目】如图甲所示,电阻为、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端AB与电阻R相连,R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则

A. A点的电势小于B点的电势

B. 在线圈位置上感应电场沿逆时针方向

C. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C

D. 0.1s时间内非静电力所做的功为2.5J

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【题目】如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0匀速转动。在传送带的上端以初速度v,且v> v0沿斜面向下释放质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数,则图中能反映小木块运动的加速度、速度随时间变化的图像可能是(   )

A. B. C. D.

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【题目】12分)在探究加速度与力、质量的关系实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为50Hz

1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,相邻两点间的距离分别为10.0mm12.0mm14.0mm16.0mm18.0mm,则打E点时小车的速度为 m/s, 打AF两点的过程中小车的平均速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2

2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力不变;得到多组数据后他应描给的图象是 (填

3)该同学通过数据的处理作出了a —F图象,如图所示,则

图中的直线不过原点的原因是

此图中直线发生弯曲的原因是

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