20.實驗室里可以用圖甲所示的小羅盤估測條形磁鐵磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.方法如圖乙所示,調(diào)整羅盤,使小磁針靜止時N極指向羅盤上的零刻度(即正北方向),將條形磁鐵放在羅盤附近,使羅盤所在處條形磁鐵的方向處于東西方向上,此時羅盤上的小磁針將轉(zhuǎn)過一定角度.若已知地磁場的水平分量Bx,為計算羅盤所在處條形磁鐵磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,則只需知道羅盤上指針的偏轉(zhuǎn)角θ,磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=BXtanθ.

分析 當(dāng)小磁針的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)時,是地球的磁場與條形磁鐵的磁場的合成,根據(jù)矢量合成的方法計算即可.

解答 解:磁針指向為合磁場方向,知道了地磁場的水平分量Bx,根據(jù)矢量合成法則可知只要知道羅盤上指針的偏轉(zhuǎn)角,即可求出羅盤所在處條形磁鐵磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
由幾何關(guān)系可知:$tanθ=\frac{B}{{B}_{x}}$,因此有:B=Bxtanθ.
故答案為:羅盤上指針的偏轉(zhuǎn)角θ,BXtanθ

點評 該題考查磁場的合成與分解,要知道磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,要使用平行四邊形定則進(jìn)行合成與分解.

練習(xí)冊系列答案
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A.A與B之間一定存在摩擦力
B.B與地面之間一定存在摩擦力
C.B對A的支持力一定等于mg
D.地面對B的支持力大小一定等于(m+M)g

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11.為監(jiān)測某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計.該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口,磁感強(qiáng)度為B.污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時,理想電壓表將顯示兩個電極間的電壓U,若用Q表示污水流量.對上述污水流量計,下面說法正確的是(若說到前后表面,則外面為前表面、里面為后表面)( 。
A.若污水中正離子較多,則前表面比后表面電勢高
B.若污水中負(fù)離子較多,則前表面比后表面電勢高
C.電壓表的示數(shù)與污水中離子濃度無關(guān)
D.污水流量Q與U成正比,與a、b無關(guān)

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15.如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌,相距為L=10cm,豎直放置,導(dǎo)軌上端連接著電阻R1=1Ω,質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為R2=0.2Ω的金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計.整個裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場中.a(chǎn)b桿由靜止釋放,經(jīng)過一段時間后達(dá)到最大速率,g取10m/s2,求此時:
(1)桿的最大速率;
(2)ab間的電壓;
(3)電阻R1消耗的電功率.

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5.如圖所示,“火星”探測飛行器P繞火星做勻速圓周運(yùn)動,若“火星”探測飛行器某時刻的軌道半徑為r,探測飛行器P觀測火星的最大張角為β,下列說法正確的是( 。
A.探測飛行器P的軌道半徑r越大,其周期越長
B.探測飛行器P的軌道半徑r越大,其速度越大
C.若測得周期和張角,可得到火星的平均密度
D.若測得周期和軌道半徑,可得到探測器P的質(zhì)量

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12.如圖所示,內(nèi)壁光滑的薄壁圓鋼管豎直固定在水平地面上.鋼管的高為h=5.0m,橫截面直徑為d=2.0m,右側(cè)壁底部開有一個小孔.一只小球P從鋼管頂端的A點以初速度v沿鋼管頂面圓的直徑方向拋出的同時,另一個滑塊Q從水平面上的E點以初速度2v沿水平面向鋼管運(yùn)動,小球P運(yùn)動過程中依次跟鋼管內(nèi)壁的B、C兩點相碰(碰撞中沒有動能損失,碰撞時間極短可以忽略不計),然后恰好落在底面圓的圓心D處,此時滑塊Q也恰好第一次運(yùn)動的圓心D處且速度為零.(P、Q均可視為質(zhì)點,重力加速度g=10m/s2)求:
(1)初速度v的大;
(2)滑塊Q與地面間的動摩擦系數(shù)μ.

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9.作用在同一物體上的兩個力分別為5N和6N,它們的合力不可能是( 。
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