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19.如图将铝板制成“U”形框后水平放置,一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方,让整体在垂直于纸面向里的匀强磁场中以速度v向左匀速运动,速度方向水平且与磁场方向垂直.悬线的拉力为T,则(  )
A.悬线竖直,T>mgB.悬线竖直,T<mg
C.选择v的大小,可以使T=0D.T 的大小与v无关

分析 注意铝框在磁场中也产生感应电动势,故小球在总共受四个力作用,由洛仑兹力公式及电场力公式可得出两力间的关系;从而得出拉力与重力的关系.

解答 解:因为竖直的铝板切割磁感线所以产生感应电动势.U形框的上下板形成一个上板为负下板为正的匀强电场.
小球这时候受到4个力的作用,重力方向向下,绳子的弹力方向向上,洛伦磁力,电场力,如果带的是正电则洛伦磁力方向向下,所受电场力方向向上;
如果带的是负电则洛伦磁力方向向上,所受电场力方向向下,且洛仑磁力等于电场力.f=BqV,F=Eq,E=$\frac{U}{L}$; 感应电动势=BVL(L为竖直板的长度)联合起来得 F=BqV,故洛伦磁力等于电场力且方向相反.故拉力等于重力,与速度v无关,故ABC错误、D正确.
故选:D.

点评 本题不要只认为小球只受洛仑兹力而忽视了电场力,注意导体切割磁感线时都会产生感应电动势,从而形成电场.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.某同学为了测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U变化的图象.
(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电源:E (电动势为4V,内阻约为0.04Ω);
电流表:A(量程0.6A,内阻0.3Ω);
电压表:V1(量程15V,内阻约15kΩ)、V2(量程5V,内阻约5kΩ);
滑动变阻器:R1(阻值范围0-2kΩ)、R2(阻值范围0-100Ω).
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电压表V2,滑动变阻器R2,(填器
材的符号)
(2)根据实验要求将图1中实物图连接完整.
(3)根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图2所示.由图象可知,此灯泡所加电压为3.00V时,灯丝电阻为11.50Ω,灯丝的电阻随电压的增大而增大,是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.如图所示,两束单色光a,b射向水面A点,经折射后组成一束复色光,则(  )
A.在水中a光的速度比b光的速度小
B.以水下S点为光源向水面发射复色光,a光更容易发生全反射
C.a光的波长小于b光的波长
D.在水下相同深度,点光源分别发出a、b单色光,在水面上看到a光照亮的面积更大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,相距为L的两条足够长的平行金属导轨,与水平面的夹角θ,导轨上固定有质量为m,电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙,下方光滑,整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B.将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF保持静止,当MN下滑速度最大时,EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力,下列叙述正确的是(  )
A.导体棒MN受到的最大安培力为mgsinθ
B.导体棒MN的最大速度为$\frac{2mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C.导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsinθ
D.导体棒MN所受重力的最大功率为$\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rsi{n}^{2}θ}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,下方水面上漂浮着一个半径为R铺有海绵垫的转盘,转盘轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差H.选手抓住悬挂器后,按动开关,在电动机的带动下从A点沿轨道做初速为零、加速度为a的匀加速直线运动.起动后2s悬挂器脱落.设人的质量为m(看作质点),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.
(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围;
(2)若H=3.2 m,R=0.9 m,取g=10m/s2,当a=2m/s2时选手恰好落到转盘的圆心上,求L;
(3)若H=2.45 m,R=0.8 m,L=6m,取g=10m/s2,选手要想成功落在转盘上,求加速度a的范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

4.如图所示,在电阻不计,倾角为α=37°的粗糙金属导轨上,水平放置一导体棒ab,导体棒处于磁感应强度垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,电源的电动势恒定,电源的内阻、导体棒的电阻,R1的阻值都为R,R2=R3=2R,当开关S1闭合,S2断开时,导体棒ab恰好不动;当开关S1闭合,S2闭合时,导体棒ab仍然恰好不动,可认为导体棒ab所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求导体棒ab和金属导轨间的动摩擦因数.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.一理想变压器原、副线圈的匝数之比为11:2,副线圈的输出电压u随时间变化的规律如图所示,副线圈上仅接入一个阻值为20Ω的定值电阻,则(  )
A.原线圈的输入电压为220 V
B.原线圈的输入电流为11 A
C.经过1分钟定值电阻放出的热量是4800 J
D.变压器的输入功率是8×102  W

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.在做“研究平物体的运动”实验时:已知平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.现有甲、乙、丙三位同学根据不同的实验条件,进行了平抛运动规律的探究:
(1)甲同学采取如图甲所示的装置,用小锤采用不同的力击打弹性金属片,金属片把A 球沿水平方向弹出,同时B球松开自由下落,它观察到的现象是A、B两球同时落地,这一现象可以说明上述第②点规律.
(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是两球相碰.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这一现象又可以说法上述第①点规律.
(3)丙同学采用如图丙所示的装置,做“研究平抛物体的运动”的实验,通过描点法画出小球平抛运动轨迹,并求出平抛运动初速度.
①关于这个实验,以下说法正确的是BCD
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D.小球在平抛运动中要靠近但不接触木板
②某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图丁所示.在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm,h2=20.20cm,A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40cm,取g=10m/s2,则小球平抛运动的初速度大小为1.24m/s.(保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.轮船在水中航行时所受阻力与速度成正比.轮船功率为P时,它匀速行驶的速度为υ;当轮船的功率为4P时,轮船匀速行驶的速度为(  )
A.υB.C.D.

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