如圖3所示，將長50cm，質(zhì)量為10g的均勻金屬棒ab兩端用兩只相同的彈簧懸掛成水平狀態(tài)，位于垂直紙面向里的勻強磁場中.當金屬棒中通過0.4A電流時，彈簧恰好不伸長，求：
（1）勻強磁場中磁感應強度是多大.
（2）當金屬棒通0.2A由a到b的電流時，彈簧伸長1cm，如果電流方向由b到a，而電流大小不變，彈簧伸長又是多少.（取g=9.8m/s2）


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【試題分析】
 （1）當ab棒受到向上的安培力F和向下的重力G大小相等時，彈簧不伸長，即F=BIL=mg，解得磁感應強度B=T=0.49T.
（2）當通入由a向b，大小為0.2A的電流時，ab棒處于平衡狀態(tài).根據(jù)平衡條件有  2kx1=mg-BI1L         ①
當電流反向后，ab棒在兩個彈簧向上拉力2kx2及向下的安培力BI2L和重力mg作用下平衡，有
                      2kx2=mg+BI2L                          ②
①②兩式相除并整理，得彈簧伸長x2為
x2= ?x1=3cm
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?日照一模）（1）某同學在研究“對不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關系”時，提出了以下四種猜想：
A．m∞υ
B．m∞
1
υ

C．m∞υ2
D.m∞
1
υ2

為驗證猜想的正確性，該同學用如圖1所示的裝置進行實驗：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點計時器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點計時器在紙帶上打下一系列點，選取點跡均勻的一部分紙帶，計算出小車勻速運動的速度υ1，測出小車的質(zhì)量m1；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運動的速度υ2，測出小車和砝碼的總質(zhì)量m2：再在小車上加砝碼，重復以上操作，分別測出υ3、m3…．

①每次實驗中，都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是
小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）
小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）
；若要消除每次實驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運動的影響，應進行的實驗操作是
墊高木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動（平衡摩擦力）
墊高木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動（平衡摩擦力）
．
②某次實驗采集的五組數(shù)據(jù)如表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的
AC
AC
；若對某個猜想進行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標應是
1
v2
1
v2
．
m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/（m?s-1） 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
（2）冬、春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度增高，電阻率變小，水質(zhì)受到影響．某同學設計了一個監(jiān)測河水電阻率的實驗．在一根均勻長度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極，如圖3所示，兩電極相距L=0.314m，管內(nèi)充滿待測的河水．安裝前用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，測量結(jié)果如圖4所示．
為測管內(nèi)河水電阻供選器材有：
電壓表V1：量程15V，內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2：量程3V，內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1：量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2：量程150mA，內(nèi)阻約10Ω
滑動變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E1：電動勢15V，內(nèi)阻6Ω
電源E2：電動勢3V，內(nèi)阻2Ω
開關、導線若干．
該同學選用以上部分器材測出了9組數(shù)據(jù)，并在坐標系中標出，如圖5所示．
①據(jù)圖（2）讀出玻璃管的內(nèi)徑d=
6.70
6.70
mm．
②實驗時，所選用的電壓表為
V1
V1
（填“V1”或“V2”），所選用的電流表為
A2
A2
（填“A1”或“A2”），所選的滑動變阻器為
甲
甲
（填“甲”或“乙”），所選的電源為
E1
E1
（填“E1”或“E2”）．
③在答題卡的虛線框內(nèi)畫出該實驗的原理圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學利用如圖1所示的實驗裝置來“驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒”．
①請完善以下實驗步驟：
a．用游標卡尺測遮光條的寬度，多次測量取平均值L；
b．實驗時，先接通氣源，再調(diào)節(jié)氣墊導軌，使導軌處于水平位置；
c．將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門的時間△t；
d．計算出滑塊通過光電門的速度v=
 
（用上述測量出的物理量表示）．
②實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
 
和
 
（用文字說明和相應字母表示）．
③本實驗通過比較
 
和
 
，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．
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（2）某同學想測量某導電溶液的電阻率，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極（接觸電阻不計），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的導電溶液．用如下器材進行測量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）；     電流表（量程300μA，內(nèi)約50Ω）；
滑動變阻器（10Ω，1A）；              電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開關一個、導線若干．
下表是測量通過管中導電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖3所示．
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述請回答下面的問題：
①玻璃管內(nèi)徑d=
 
mm．
②請在圖2中補畫出未連接的導線．
③根據(jù)表數(shù)據(jù)在圖4坐標中已描點，請作出U-I圖象，由圖象求出電阻R=
 
Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．
④計算該導電溶液的電阻率表達式是：ρ=
 
 （用R、d、L表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關，還和金屬材料的橫截面積有關．人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即：E=
( 
F
S
 )
( 
△L
L
 )
；某同學為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材：不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器； 游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設計的實驗如圖1所示．
該同學取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發(fā)生了一個微小下移h．用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m（不超量程）．
①在一次測量中：
a．螺旋測微器如圖2甲所示，其示數(shù)為
3.853
3.853
mm；
b．游標卡尺如圖2乙所示，其示數(shù)為
11.14
11.14
mm；

②用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為：E=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
．
（2）在探究“牛頓第二定律”時，某小組設計雙車位移比較法來探究加速度與力的關系．實驗裝置如圖3所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制（未畫出剎車系統(tǒng)）．通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大小．通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因為位移與加速度的關系式為
s=
1
2
at2；
s=
1
2
at2；
．已知兩車質(zhì)量均為200g，實驗數(shù)據(jù)如表中所示：
實驗次數(shù) 小車 拉力F/N 位移s/cm 拉力比F甲/F乙 位移比s甲/s乙
1 甲 0.1 22.3 0.50 0.51
乙 0.2 43.5
2 甲 0.2 29.0 0.67 0.67
乙 0.3 43.0
3 甲 0.3 41.0 0.75 0.74
乙 0.4 55.4
分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：
在實驗誤差范圍內(nèi)當小車質(zhì)量保持不變時，由于s∝F說明a∝F；
在實驗誤差范圍內(nèi)當小車質(zhì)量保持不變時，由于s∝F說明a∝F；
．
該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是
控制兩車同時運動和同時停止；
控制兩車同時運動和同時停止；
．
為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，你認為還可以進行哪些方面的改進？（只需提出一個建議即可）
調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量等）．
調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量等）．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2008?崇文區(qū)一模）（1）用油膜法估測油酸分子直徑的大小．
①現(xiàn)將1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的淺盤中，讓油膜在水面上盡可能散開，待液面穩(wěn)定后，在水面上形成油酸的
單分子層
單分子層
油膜；
②把帶有方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描繪出油膜的邊界輪廓，形狀如圖1所示．已知坐標方格邊長為L，按要求數(shù)出油膜輪廓線包括的方格是n個，則油酸的面積約是
nL2
nL2
cm2；
③已知1滴油酸溶液中含純油酸的體積為V0，由以上數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑為
V0
nL2
V0
nL2
cm．
（2）一個定值電阻，其阻值約在40-50Ω之間，現(xiàn)需要測量其阻值．
給出的實驗器材有：
電池組E   電動勢9V，內(nèi)阻約為0.5Ω
電壓表V   量程0-10V，內(nèi)阻20KΩ
電流表A1  量程0-50mA，內(nèi)阻約為20Ω
電流表A2  量程0-300mA，內(nèi)阻約為4Ω
滑動變阻器R1，阻值范圍0-100Ω，額定電流1A
滑動變阻器R2，阻值范圍0-1700Ω，額定電流0.3A
電鍵S、導線若干
如圖2所示有兩種電路可供選擇．測量中為了減小測量誤差，實驗所用電流表應為
A2
A2
（填代號），滑動變阻器應為
R1
R1
（填代號）．實驗中應選用圖2中
甲
甲
所示電路圖．
（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，所用重物的質(zhì)量為1.0kg，實驗中得到的一條點跡清晰的紙帶，如圖3所示．若把第一個點記做O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D做為測量點，經(jīng)測量知道A、B、C、D點到O點的距離分別為62.9cm、70.2cm、77.8cm、85.8cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量為
7.8
7.8
J，動能的增加量為
7.6
7.6
J．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某物理興趣小組利用學校的數(shù)字實驗室設計了一個測量小車瞬時速度的實驗．設計的實驗裝置如圖1所示．將長直木板B支成斜面，小車C的前端固定擋光片P，光電門G固定在木板的側(cè)面A處，讓小車在斜面上的同一位置O由靜止釋放，用光電計時器（未畫出）記錄擋光片通過光電門時擋光的時間△t．興趣小組共準備了寬度△x不同的五塊擋光片，分別做了五次實驗（每次實驗時擋光片的前沿均與小車的前端對齊），并計算出各次擋光片通過光電門的平均速度
.
v
（
.
v
=
△x
△t
）．記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：
實驗順序 △x（cm） △t（ms）
.
v
（m/s）
1 2 50.5 0.396
2 4 95.0 0.421
3 6 137.5 0.436
4 8 174.5 0.459
5 10 212.0 0.472
完成下列作圖和填空：
（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在如圖2給出的坐標紙上畫出
.
v
-△t圖線；
（2）由所畫出的
.
v
-△t圖線，得出小車的加速度大小為
 
m/s2；
（3）由所畫出的
.
v
-△t圖線，得出小車前端過A處的瞬時速度大小為
 
m/s．
（以上兩空均保留3位有效數(shù)字）
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