【題目】半徑為R的內(nèi)壁絕緣光滑的半圓筒如圖所示固定,在a、b、c三點(diǎn)分別垂直于紙面放置三根等長(zhǎng)的長(zhǎng)直導(dǎo)線、b兩點(diǎn)位于水平直徑的兩端,導(dǎo)線a中通有垂直紙面向里、大小為的恒定電流。導(dǎo)線c中電流方向也垂直紙面向里,但大小未知。導(dǎo)線a、b固定,導(dǎo)線c處于靜止?fàn)顟B(tài),且與筒壁間無(wú)相互作用力,Oc與Oa的夾角為已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在距導(dǎo)線r處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為為常數(shù),I為長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流,不考慮邊緣效應(yīng)。求導(dǎo)線b中通過(guò)的電流大小和方向。
【答案】,方向垂直于紙面向里
【解析】
根據(jù)“導(dǎo)線c處于靜止?fàn)顟B(tài)且與筒壁間無(wú)相互作用力”可知,本題考查安培力作用下的平衡,根據(jù)安培力的表達(dá)式,運(yùn)用平衡條件,列式計(jì)算.
由于同向電流相互吸引,因此a與c相互吸引,由于c對(duì)軌道無(wú)作用力,根據(jù)平衡條件可知,b對(duì)c也是相互吸引,故b中電流垂直于紙面向里.
由幾何關(guān)系可知,a、c間距離為,
b,c間距離為,設(shè)b中電流為,c中電流為,導(dǎo)線長(zhǎng)度為L,
根據(jù)可知:
a在c處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為,b在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,
a對(duì)c的安培力為,b對(duì)c的安培力為
根據(jù)平衡條件,水平方向有:
解得:
則導(dǎo)線b中通過(guò)的電流大小為,方向垂直于紙面向里.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩位同學(xué)用了不同的實(shí)驗(yàn)方案。
(1)如圖1所示,甲同學(xué)利用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。
①實(shí)驗(yàn)中,斜槽軌道末端_______________。(填選項(xiàng)前字母)
A.必須水平
B.要向上傾斜
C.要向下傾斜
②若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2。實(shí)驗(yàn)要求m1___________m2,r1_________r2。(填“>”“<”或“=”)
③圖1中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射小球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放,找到其平均落點(diǎn)位置P,測(cè)量平拋射程OP。然后把被碰小球m2靜置于軌道水平部分末端,再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù)?諝庾枇雎圆挥(jì),接下來(lái)要完成的必要步驟是_____________。(填選項(xiàng)前的字母)
A.測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B.測(cè)量小球m1開始釋放時(shí)的高度h
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測(cè)量平拋射程OM、ON
F.測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的半徑r1、r2
④若兩小球相碰前后的的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為_____________________________;若碰撞時(shí)彈性碰撞,則還可以寫出表達(dá)式為________________________。(用③問中測(cè)量的量表示)
(2)如圖2所示,乙同學(xué)利用此裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。水平氣墊導(dǎo)軌(軌道與滑塊間摩擦力忽略不計(jì))上裝有兩個(gè)光電計(jì)時(shí)裝置C和D,可記錄遮光片的遮光時(shí)間。將滑塊A、B靜止放在導(dǎo)軌上,乙同學(xué)按照如下步驟進(jìn)行試驗(yàn):
a.測(cè)量滑塊A的質(zhì)量,測(cè)量滑塊B的質(zhì)量
b.測(cè)量滑塊A的遮光片的寬度d1,滑塊B的遮光片的寬度d2
c.給滑塊A一個(gè)向右瞬時(shí)沖量,讓滑塊A與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞后,B、A依次通過(guò)光電計(jì)時(shí)裝置D
d.待B、A完全通過(guò)廣電計(jì)時(shí)裝置D后用手分別按住
e.記錄光電計(jì)時(shí)電裝置C顯示的時(shí)間t1和裝置D顯示的時(shí)間t2、t3
①完成上述實(shí)驗(yàn)步驟需要的實(shí)驗(yàn)器材有___________。
②按照乙同學(xué)的操作,若兩滑塊碰撞前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為________________________;兩滑塊碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為________________________________。
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”,不論采用何種方法,都要測(cè)得系統(tǒng)內(nèi)物體作用前后的“速度”,請(qǐng)比較分析甲、乙同學(xué)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,分別說(shuō)明在測(cè)得“速度”的方法上有何不同?___________
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,金屬框架固定在水平面上,金屬桿ab與框架間無(wú)摩擦,整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中。若因磁場(chǎng)的變化,使桿ab運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是
A. 若ab向右運(yùn)動(dòng),則磁場(chǎng)可能豎直向上且減小
B. 若ab向左運(yùn)動(dòng),則磁場(chǎng)可能豎直向上且減小
C. 若ab向右運(yùn)動(dòng),則磁場(chǎng)可能豎直向上且增大
D. 若ab向左運(yùn)動(dòng),則磁場(chǎng)可能豎直向上且增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向豎直,有一質(zhì)子重力不計(jì)恰能以速率V從左向右沿直線水平飛越此區(qū)域。下列說(shuō)法正確的是
A. 電場(chǎng)方向豎直向下
B. 如果B和E的方向都改變?yōu)樵瓉?lái)的相反方向,質(zhì)子將向上偏轉(zhuǎn)
C. 該質(zhì)子通過(guò)此區(qū)域的速度
D. 若一電子以速率V從左向右飛入,則該電子也將沿直線運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)光現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是( )
A. 在太陽(yáng)光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的全反射現(xiàn)象
B. 光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大
C. 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為黃光,則條紋間距變窄
D. 光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】飛機(jī)飛行時(shí)除受到發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和空氣阻力外,還受到重力和機(jī)翼的升力,機(jī)翼的升力垂直于機(jī)翼所在平面向上,當(dāng)飛機(jī)在空中盤旋時(shí)機(jī)翼傾斜(如圖所示),以保證重力和機(jī)翼升力的合力提供向心力。設(shè)飛機(jī)以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)翼與水平面成角,飛行周期為T。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 若飛行速率v不變,增大,則半徑R增大
B. 若飛行速率v不變,增大,則周期T增大
C. 若不變,飛行速率v增大,則半徑R增大
D. 若飛行速率v增大,增大,則周期T可能不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在,區(qū)域內(nèi)有平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),一電荷量為的點(diǎn)電荷置于坐標(biāo)原點(diǎn)O,不計(jì)粒子重力。
若將該點(diǎn)電荷先沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)0移動(dòng)至點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功,再沿y軸正方向從A點(diǎn)移動(dòng)至點(diǎn),電場(chǎng)力做功J.求將該點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)至點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功;
若將該點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿某一方向以一定的初動(dòng)能入射,在電場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),先后經(jīng)過(guò)、兩點(diǎn)時(shí),動(dòng)能分別為初動(dòng)能的和04倍。求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)三個(gè)力作用,下列幾組力的合力不可能為零的是
A. 5N、7N、8N B. 5N、2N、3N C. 1N、5N、10N D. 10N、10N、10N
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在“探究力的合成的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,把橡皮筋一端用圖釘固定于A點(diǎn),同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)線將橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn),這時(shí)除需記錄O點(diǎn)位置和兩條細(xì)線的方向外,還需記錄( )
A. 橡皮筋的方向
B. 兩條細(xì)線間的夾角
C. 橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度
D. 兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
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