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如图所示,质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上,导轨宽度为L,已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余部分与接触电阻不计,磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为?,磁感应强度为B,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。(重力加速度取g)。

Ff FN=mg-

解析试题分析:涉及安培力时的物体的平衡问题,通过对通电棒的受力分析,根据共点力平衡方程求解。棒的受力分析图如图所示。

由闭合电路欧姆定律I= ①
由安培力公式F=BIL   ②
由共点力平衡条件F sin=Ff ③
FN+F cos=mg    ④
整理得Ff
FN=mg- 
考点:本题考查安培力、共点力平衡。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图甲所示,不计电阻的“U”形光滑导体框架水平放置,框架中间区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T,有一导体棒AC横放在框架上,其质量为m=0.1kg,电阻为R=4Ω,现用轻绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量M=0.3kg,电动机的内阻r=1Ω。接通电路后,电压表的读数恒为U=8V,电流表的读数恒为I=1A,电动机内牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动情况如图乙所示。(取g=10m/s2)求:

⑴匀强磁场的宽度;
⑵导体棒在变速运动阶段产生的热量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m ,电量为q ,现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为θ。

求:(1)匀强电场的场强E大小是多少?(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后,小球平衡时,绝缘细线仍与竖直方向夹θ角,则的大小又是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

把质量m的带负电小球A,用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r时,绳与竖直方向成α角.试求:

(1)A球受到的绳子拉力多大?
(2)A球带电荷量是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,AB部分是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道BC相切。一质量为的小物块,在水平力的作用下静止于P点。已知PO与水平方向的夹角,圆弧轨道的半径,圆弧轨道光滑,物块与水平轨道BC之间的滑动摩擦因数。重力加速度.求:

(1)小物块静止于P点时水平力的大小;
(2)撤去水平力,由P点无初速释放小物块,求小物块通过最低点B时轨道对小物块的支持力;
(3)小物块在水平轨道上滑动的最大距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(7分)某同学自制一电流表,其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g。

(1)当电流表的示数为零时,求弹簧的伸长量;
(2)为使电流表正常工作,判断金属杆MN中电流的方向;
(3)若磁场边界ab的长度为L1,bc的长度为L2,此电流表的量程是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成角的力拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成角的力推物块时,物块仍做匀速直线运动.若的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,求力F的取值范围。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有两个小球A和B(中央有孔,球可在圆环上自由滑动),A、B间由细绳连接着,它们处于如图13所示位置时恰好都能保持静止状态,B球与环中心O处于同一水平直线上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m,重力加速度为g,求:

(1)细绳对B球的拉力;(2)A球的质量。

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