5．已知空間中某處存在一豎直方向的勻強磁場，某同學為了測量其大小，在此空間中水平放置一長為L質(zhì)量為m的導線，當導線通以M到N且大小為I的電流時，發(fā)現(xiàn)達到平衡時懸線發(fā)生傾斜，通過測量該偏角為θ，重力加速度為g，則根據(jù)已知條件，試回答下列問題：
（1）每根懸線的拉力為多大？
（2）磁感應強度的大小及方向為多少？

分析 兩根繩子的拉力是均分的，合力與安培力和重力平衡，以導體棒為研究對象，正確受力分析，根據(jù)平衡狀態(tài)列方程即可正確解答．

解答 解：對導體棒受力分析
導體棒處于平衡狀態(tài)，設每根繩子拉力為T，因此有：
2Tcosθ=mg                ①
2Tsinθ=F安=BIL             ②
聯(lián)立①②解得：T=$\frac{mg}{2cosθ}$，
B=$\frac{mg}{IL}$tanθ，磁場方向豎直向上    
答：（1）每根懸線的拉力為$\frac{mg}{2cosθ}$；
（2）磁感應強度的大小為$\frac{mg}{IL}$tanθ，磁場方向豎直向上．

點評 該題結(jié)合安培力考查物體的平衡問題，正確受力分析使問題更加簡單易懂．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．某一用直流電動機提升重物的裝置，如圖所示．電動機線圈的電阻為5Ω，重物的質(zhì)量m=50kg．不計電源內(nèi)阻及各處的摩擦．當電動機以v=0.8m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流I=4A．（g取10m/s2）
（1）求電源的電動勢E；
（2）求該裝置的效率η．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．如圖所示，位于豎直平面上的$\frac{1}{4}$圓弧光滑軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，上端A距地面高度為H，質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放，最后落在水平地面上C點處，不計空氣阻力，求：
（1）小球運動到軌道上的B點時，對軌道的壓力多大？
（2）小球落地點C與B點水平距離s是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．2009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后，在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點，如圖所示，關于航天飛機的運動，下列說法中正確的有（　�。�
A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度
B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A 的動能
C．在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期
D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，一傾角θ=30°的光滑斜面，下端與一段很短的光滑圓弧面相切，弧面另一端與水平傳送帶相切，水平傳送帶以v=6m/s速度順時針轉(zhuǎn)動．現(xiàn)今有質(zhì)量m=2kg的物體（可視為質(zhì)點）從斜面上高度h=0.8m處滑下；物體在弧面上運動時不損失機械能，而且每次在弧面上運動時間極短可以忽略，已知傳送帶足夠長，它與物體之間的滑動摩擦因數(shù)為0.5．取g=10m/s2．求：
（1）物體在傳送帶上向左運動的最大位移；
（2）從物體滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，a、b、c、d為正四面體的四個頂點，O點為d點在底面上的投影，在a點放置一個電量為+Q的點電荷，在b點放置一個電量為-Q的點電荷，則（　　）
A．c、d兩點的電場強度大小相等，方向不同
B．沿cd連線移動一帶+q電量的點電荷，電場力始終不做功
C．Od連線上各點的電勢相同
D．將一帶電量為-q的點電荷由d點經(jīng)c點最后到a、b連線的中點，電勢能減少量為負值

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關系”的實驗．實驗時保持小車的質(zhì)量M（含車中的鉤碼）不變，用在繩的下端掛的鉤碼總重力mg作為小車受到的合力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度．

（1）實驗時繩的下端先不掛鉤碼，反復調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是平衡摩擦力．
（2）圖乙為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖乙所示．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=1.0m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）通過增加繩的下端掛的鉤碼的個數(shù)來改變小車所受的拉力F，得到小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)，畫出a-F圖線后，發(fā)現(xiàn)當F較大時，圖線發(fā)生了如圖丙所示的彎曲．該同學經(jīng)過思考后將實驗方案改變?yōu)椋簩⑿≤囍械你^碼掛在繩的下端來增加鉤碼的個數(shù)和外力．那么關于該同學的修正方案，下列說法正確的是AD．（寫選項字母）
A．可以避免a-F圖線的末端發(fā)生彎曲
B．要避免a-F圖線的末端發(fā)生彎曲的條件是M≥m
C．畫出的a-F圖線的斜率為$\frac{1}{M}$
D．畫出的a-F圖線的斜率為$\frac{1}{M+m}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．在如圖所示的恒定電路中，三個電壓表和一個電流表均為理想電表，閉合開關S，則在滑動變阻器的滑片P向下移動的過程中，以下說法正確的是（　�。�
A．電壓表V的示數(shù)變化量的大小△U和電壓表V1的示數(shù)變化量的大小△U1、電壓表V2的示數(shù)變化量的大小△U2的關系為△U=△U1+△U2
B．電源的總功率減小，電源的輸出功率可能增大
C．此過程中電壓表V2示數(shù)的變化量△U2和電流表示數(shù)變化量△I的比值不變
D．此過程中電壓表V1示數(shù)U1和電流表示數(shù)I的比值不變

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．近幾年國慶大假期間，國家取消了7座及其以下的小車的收費公路的過路費，給自駕帶來了很大的實惠，但車輛的增多也給交通道路的暢通增加了很大的壓力，因此國家規(guī)定了免費車輛在通過收費站時在專用車道上可以不停車拿卡或交卡而直接減速通過．假設收費站的前、后都是平直大道，大假期間過站的車速要求不超過vt=21.6km/h，事先小汽車未減速的車速均為v0=108km/h，制動后小汽車的加速度的大小為a1=4m/s2．試問：
（1）大假期間，駕駛員應在距收費站至少多遠處開始制動？
（2）假設車過站后駕駛員立即使車以a2=6m/s2的加速度加速至原來的速度，求車因減速和加速過站而耽誤的時間至少為多少？

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