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19.如图所示,两平行光滑金属导轨相距为20cm,组成的平面与水平面之间的夹角为θ=45°,金属棒MN与两导轨分别垂直放置在导轨上,棒的质量为10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,方向竖直向下,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,当电键K闭合时,MN恰好静止不动,求变阻器R1的取值为多少?

分析 金属棒静止在斜面上,分析受力,作出力图.根据平衡条件和安培力公式求出电路中电流,再由欧姆定律求解电阻R1

解答 解:作出金属棒平衡时的平面受力图如图所示:
当MN静止时,有:mgsinθ=BILcosθ…①
由闭合电路欧姆定律得:$I=\frac{E}{{R+{R_1}+r}}$…②
由①、②式联立并代入数据,得:R1=7Ω
答:变阻器R1的取值为为7Ω

点评 本题是安培力、欧姆定律与力学知识的综合,关键是安培力的方向分析和大小计算,此类问题解题的关键在于正确作出平面内的受力分析图才能准确分析各力之间的关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.实验室有一个微安表,标记的满偏电流为200μA,内阻为800Ω.小明根据实验需要,将此表改装成了一个多用途电表,如图所示,其中定值电阻分别为R1=20Ω,R2=180Ω,R3=2840Ω.则:
(1)若使用c、d两个接线柱,改装后的电流量程为10mA;若使用a、d两个接线柱,改装后的电压量程为3V.
(2)改装后将开关S1拨到b,用标准电流表对改装表进行校准,若发现改装表的读数总比标准表的示数稍大,说明微安表内阻的真实值小于(填“大于”或“小于”)800Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.作用在物体上的两个共点力,大小均为30N,夹角为120°,则这两个力的合力大小是(  )
A.15NB.30NC.50ND.60N

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s,2s,3s,4s.下列说法正确的是(  )
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为$\sqrt{5}$m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,V1、A1为监控市电供电端的电压表和电流表,V2、A2为监控校内变压器的输出端的电压表和电流表,R1、R2为教室的负载电阻,V3、A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室间有相当长的一段距离,则当开关S闭合时,下列说法错误的是(  )
A.电流表 A1、A2和 A3的示数都变大B.只有电流表 A1的示数变大
C.电压表 V3的示数变小D.电压表 V2和 V3的示数都变小

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.甲物体的质量是乙物体的2倍,甲从H高处由静止开始自由下落,乙从2H高处与甲同时由静止开始自由下落,不计空气阻力,则在落地之前,下列判断正确的是(  )
A.下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大
B.下落过程中,各自下落1s时,它们的速度相同
C.下落过程中,各自下落1m时,它们的速度相同
D.下落过程中,甲的加速度比乙的加速度大

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.一质量为M=10kg的物块放在倾角为300角的粗糙斜面上处于静止状态,如图(1)所示,求:

(1)此时物块所受摩擦力?
(2)如图(2)所示,把另一质量为m=2kg的小物块和物块用轻绳相连,跨过定滑轮悬挂起来处于静止状态,求此时物块M所受摩擦力?
(3)若物块与斜面间的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{4}$,欲使物块M不滑动,则小物块m可以允许的范围是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.如图所示,一倾角为30°光滑的斜面,下端与一段很短的光滑弧面相切,弧面另一端与水平传送带相切,水平传送带以5m/s的速度顺时针转动;现有质量为1kg的物体(可视为质点)从斜面上高度为h=5m  处滑下;物体在弧面运动时不损失机械能,而且每次在弧面上运动时间极短可以忽略.已知传送带足够长,它与物体之间的滑动摩擦因数为0.5.取g=10m/s2,则(  )
A.物体第一次刚滑上水平传送带时的速度大小为10m/s
B.物体第一次从滑上传送带到第一次离开传送带所用的时间为4.5s
C.物体第一次从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中,摩擦产生的热量为200J
D.物体第一次从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中,摩擦对物体做的功为-37.5J

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.某同学为研究物体的运动情况,绘制了物体运动的x-t图象,如图所示,图中纵坐标表示物体的位移x,横坐标表示物体运动的时间t.下列说法正确的是(  )
A.0~t0秒内,物体做曲线运动
B.0~t0秒内,物体做直线运动
C.0~t0秒内,物体运动的路程先增大再减小
D.0~t0秒内,物体运动的速率先增大再减小

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