【题目】如图所示,两根光滑直金属导轨MN、PQ平行倾斜放置,它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角=37°,两轨道之间的距离L=0.5m。一根质量m=0.2kg的均匀直金属杆出放在两导轨上,并与导轨垂直,且接触良好,整套装置处于与曲杆垂直的匀强磁场中。在导轨的上端接有电动势E=36V、内阻r=1.6的直流电源和电阻箱R。已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。金属杆ab始终静止在导轨上。
(1)如果磁场方向竖直向下,磁感应强度B=0.3T,求电阻箱接入电路中的电阻R;
(2)如果保持(1)中电阻箱接入电路中的电阻R不变,磁场的方向可以随意调整,求满足条件的磁感应强度的最小值及方向。
【答案】(1)2 Ω (2) 0.24T
【解析】试题分析:对导体棒ab进行受力分析,然后结合共点力平衡的条件即可求出;要使ab杆静止,只有F安的方向沿斜面平行向上时,F安最小,在电流一定的情况下,对应的磁感应强度B最小,然后结合共点力平衡的条件即可求出。
(1)磁场的方向向下,由左手定则可知,ab棒受到的安培力的方向水平向左,受力如图
由平衡条件得:
电路中的电流为:
代入数据解得:
(2)要使ab杆静止,只有F安的方向沿斜面平行向上时,F安最小,在电流一定的情况下,对应的磁感应强度B最小。
由平衡条件得:
电路中的电流为:
解得:B2=0.24T,根据左手定则可知,此时的磁场方向应垂直于轨道平面向下。
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【题目】如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则( )
A. 保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大
B. 保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小
C. 保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大
D. 保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小
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【题目】同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1V多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0~3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,而用电压表测量其电压确实能达到3V多。据您猜想,出现这种现象的原因应当是: (不要求写分析、推导过程)。
(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为30Ω. 小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用电压表测得的0.96V电压,由闭合电路欧姆定律得:.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω,而小丽同学则说是3kΩ。
请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由
。
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A ,内阻为1Ω) |
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻为800Ω) |
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知) |
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω) |
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值2kΩ)
G.变阻箱(0~9999Ω)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻, 实验中应选择的器材是 (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出设计的电路图。
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【题目】关于安培力、电场力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A. 电荷在电场中一定受电场力作用,电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用
B. 安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断
C. 电场力一定沿电场方向,洛伦兹力一定沿磁场方向
D. 安培力、洛伦兹力和电场力都可以做功
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【题目】2016年奥运会将在巴西的里约热内卢举办,在以下几个奥运会比赛项目中,研究对象可视为质点的是( )
A. 在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B. 体操比赛中研究运动员的动作时
C. 确定马拉松运动员在比赛中的位置时
D. 乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时
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【题目】如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,P为其中的一个定点.将开关S闭合,电路稳定后将A板向上平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容增加
B. 在A板上移过程中,电阻R中有向上的电流
C. A、B两板间的电场强度增大
D. P点电势升高
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【题目】如图所示,横轴r表示两分子问的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点。下列说法正确的是 。
A. ab为引力曲线,cd为斥力曲线
B. ab为斥力曲线,cd为引力曲线
C. 若两分子间的距离增大,分子间的斥力减小的比引力更快
D. 若r=r0,则分子间没有引力和斥力
E. 当分子间距从r0开始增大时,分子势能一定增大
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【题目】[物理——选修3-4】】
(1)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,如果得出的重力加速度的测量值偏大,其可能的原因是_______
A.测量周期时,时间t内全振动的次数少数了一次
B.测量周期时,时间t内全振动的次数多数了一次
C.摆线上端固定不牢固,振动中出现松动,使摆线变长
D.在测量摆长时,将细线的长度加上小球的直径作为摆长
E.小球没有在同一竖直面内运动,形成了圆锥摆
(2)如图所示,一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上,从N点进入玻璃球直接打在B点,在B点反射后从尸点射出玻璃球(P点未画出)。已知玻璃球的半径为R,折射率n= ,光在真空中的传播速度为c,求:
①入射点N与出射点P间的距离______;
②此单色光由N点经B点传播到p点的时间_____。
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【题目】如图表示,在磁感强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα。现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:
(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?
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