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【题目】如图所示,两足够长平行金属导轨间的距离L=1m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.050kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰能静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=4Ω。金属导轨电阻不计,取g=10m/s2,已知sin37°=0.60cos37°=0.80。求:

(1)导体棒受到的安培力大小;

(2)导体棒受到的摩擦力大小。

【答案】(1)0.5N(2)0.2N

【解析】

(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:

导体棒受到的安培力:

F=BIL

代入数据得:

F=0.5N

(2)导体棒所受重力沿导轨向下的分力为:

F1=mgsin37°

据左手定则,安培力方向沿导轨向上,由于F1小于安培力,所以导体棒受沿导轨向下的摩擦力,根据共点力平衡条件得:

mgsin37°+f=F

解得:

f=0.2N

练习册系列答案
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【题目】碰撞的恢复系数的定义为,其中分别是碰撞前两物体的速度,分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数,非弹性碰撞的恢复系数。某同学用如图所示的实验装置来测量碰撞中的恢复系数。

I.将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O

II.将木板向右平移适当的距离固定,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹B

III.把小球静止放在斜槽轨道的水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两小球分别撞到木板并在白纸上留下痕迹AC

IV.用天平测出ab两个小球的质量分别为,用刻度尺测量白纸上O点到ABC三点的距离分别为

根据上述实验,请回答下列问题:

(1)实验中,小球ab的质量大小关系应该为_______(填大于”“小于等于)。

(2)小球ab发生碰撞后,小球b在图中的痕迹应是_________点。

(3)用本实验中所测得的物理量来表示恢复系数为______________________

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【题目】如图所示,带电平行极板中匀强电场竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向外,某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点滑下,经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使小球从稍低些的b点开始自由滑下,在经过P点进入板间的运动过程中初始一小段时间内,以下分析正确的有(

A.小球带正电B.小球的电势能增大

C.小球的机械能增大D.小球所受洛伦兹力增大

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【题目】AB 两物体分别在两条平行的直线上沿同一方向运动,速度图像如图所示,2s 时二者经过路边的同一电线杆。下列说法正确的是( )

A.A的加速度大于B的加速度

B.0 时刻AB前方,二者相距15m

C.4s时二者的距离最大

D.8sAB前方5m

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【题目】光滑绝缘的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,水平轨道AB部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点。一质量为m、+q的小球从距Bx的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最高点,重力加速度为g,求:

(1)电场强度的大小E

(2)小球从开始运动到D的过程中减少的电势能;

(3)如果将同一带电小球从AB中点处由静止释放,它离开半圆轨道时离水平轨道的竖直高度。

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【题目】如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一枝铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线保持竖直,则在铅笔未碰到橡皮前,橡皮的运动情况是(  )

A.橡皮在水平方向上做匀速运动

B.橡皮在竖直方向上做加速运动

C.橡皮的运动轨迹是一条直线

D.橡皮在图示虚线位置时的速度大小为v

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【题目】如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝,副线圈匝数n2=200匝,原线圈所接交流电源的电动势瞬时值表达式e=311sin100πtV,副线圈所接电阻R=88Ω,电流表、电压表对电路影响可忽略不计。则

A. A1的示数约为0.10A B. V1的示数约为311 V

C. V2的示数约为62.2V D. A2的示数约为0.75A

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【题目】我国已经发射了一百七十多个航天器。其中发射的货运飞船天舟一号与已经在轨运行的天宫二号成功对接形成组合体,如图所示。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,周期为T1。如果月球绕地球的运动也看成是匀速圆周运动,轨道半径为R1,周期为T2。已知地球表面处重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G,不考虑地球自转的影响,地球看成质量分布均匀的球体。则( )

A.月球的质量可表示为

B.组合体与月球运转的线速度比值为

C.地球的密度可表示为

D.组合体的向心加速度可表示为2g

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【题目】在地面上方足够高的地方,存在一个高度d0.5m相互作用区域”(下图中画有虚线的部分).一个小圆环A套在一根均匀直杆B上,AB的质量均为m,若它们之间发生相对滑动时,会产生Ff0.5mg的摩擦力。开始时A处于B的最下端,B竖直放置,A相互作用区域的高度h0.8m,让AB一起从静止开始下落,只要A处于相互作用区域就会受到竖直向上、大小F3mg的恒力作用,而相互作用区域对处于其中的杆B不产生作用力。杆B在下落过程中始终保持竖直,且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离。不计空气阻力,取g10 m/s2.求:

(1)B的最下端刚进人相互作用区域时的速度大小;

(2)圆环A通过相互作用区域所用的时间;

(3)为保证圆环A在空中运动过程中始终与杆不会分离,杆的最小长度。

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