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19.如圖將鋁板制成“U”形框后水平放置,一質量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框的上方,讓整體在垂直于紙面向里的勻強磁場中以速度v向左勻速運動,速度方向水平且與磁場方向垂直.懸線的拉力為T,則( 。
A.懸線豎直,T>mgB.懸線豎直,T<mg
C.選擇v的大小,可以使T=0D.T 的大小與v無關

分析 注意鋁框在磁場中也產生感應電動勢,故小球在總共受四個力作用,由洛侖茲力公式及電場力公式可得出兩力間的關系;從而得出拉力與重力的關系.

解答 解:因為豎直的鋁板切割磁感線所以產生感應電動勢.U形框的上下板形成一個上板為負下板為正的勻強電場.
小球這時候受到4個力的作用,重力方向向下,繩子的彈力方向向上,洛倫磁力,電場力,如果帶的是正電則洛倫磁力方向向下,所受電場力方向向上;
如果帶的是負電則洛倫磁力方向向上,所受電場力方向向下,且洛侖磁力等于電場力.f=BqV,F(xiàn)=Eq,E=$\frac{U}{L}$; 感應電動勢=BVL(L為豎直板的長度)聯(lián)合起來得 F=BqV,故洛倫磁力等于電場力且方向相反.故拉力等于重力,與速度v無關,故ABC錯誤、D正確.
故選:D.

點評 本題不要只認為小球只受洛侖茲力而忽視了電場力,注意導體切割磁感線時都會產生感應電動勢,從而形成電場.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

9.某同學為了測繪標有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R 隨電壓U變化的圖象.
(1)除了導線和開關外,有以下一些器材可供選擇:
電源:E (電動勢為4V,內阻約為0.04Ω);
電流表:A(量程0.6A,內阻0.3Ω);
電壓表:V1(量程15V,內阻約15kΩ)、V2(量程5V,內阻約5kΩ);
滑動變阻器:R1(阻值范圍0-2kΩ)、R2(阻值范圍0-100Ω).
為了調節(jié)方便,測量準確,實驗中應選用電壓表V2,滑動變阻器R2,(填器
材的符號)
(2)根據(jù)實驗要求將圖1中實物圖連接完整.
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算并描繪出R-U的圖象如圖2所示.由圖象可知,此燈泡所加電壓為3.00V時,燈絲電阻為11.50Ω,燈絲的電阻隨電壓的增大而增大,是因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,兩束單色光a,b射向水面A點,經折射后組成一束復色光,則(  )
A.在水中a光的速度比b光的速度小
B.以水下S點為光源向水面發(fā)射復色光,a光更容易發(fā)生全反射
C.a光的波長小于b光的波長
D.在水下相同深度,點光源分別發(fā)出a、b單色光,在水面上看到a光照亮的面積更大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,相距為L的兩條足夠長的平行金屬導軌,與水平面的夾角θ,導軌上固定有質量為m,電阻為R的兩根相同的導體棒,導體棒MN上方軌道粗糙,下方光滑,整個空間存在垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度為B.將兩根導體棒同時釋放后,觀察到導體棒MN下滑而EF保持靜止,當MN下滑速度最大時,EF與軌道間的摩擦力剛好到達最大靜摩擦力,下列敘述正確的是( 。
A.導體棒MN受到的最大安培力為mgsinθ
B.導體棒MN的最大速度為$\frac{2mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C.導體棒EF與軌道之間的最大靜摩擦力為mgsinθ
D.導體棒MN所受重力的最大功率為$\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rsi{n}^{2}θ}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.某電視臺正在策劃的“快樂向前沖”節(jié)目的場地設施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運動,下方水面上漂浮著一個半徑為R鋪有海綿墊的轉盤,轉盤軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉盤平面的高度差H.選手抓住懸掛器后,按動開關,在電動機的帶動下從A點沿軌道做初速為零、加速度為a的勻加速直線運動.起動后2s懸掛器脫落.設人的質量為m(看作質點),人與轉盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.
(1)假設選手落到轉盤上瞬間相對轉盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會被甩下轉盤,轉盤的角速度ω應限制在什么范圍;
(2)若H=3.2 m,R=0.9 m,取g=10m/s2,當a=2m/s2時選手恰好落到轉盤的圓心上,求L;
(3)若H=2.45 m,R=0.8 m,L=6m,取g=10m/s2,選手要想成功落在轉盤上,求加速度a的范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖所示,在電阻不計,傾角為α=37°的粗糙金屬導軌上,水平放置一導體棒ab,導體棒處于磁感應強度垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,電源的電動勢恒定,電源的內阻、導體棒的電阻,R1的阻值都為R,R2=R3=2R,當開關S1閉合,S2斷開時,導體棒ab恰好不動;當開關S1閉合,S2閉合時,導體棒ab仍然恰好不動,可認為導體棒ab所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求導體棒ab和金屬導軌間的動摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為11:2,副線圈的輸出電壓u隨時間變化的規(guī)律如圖所示,副線圈上僅接入一個阻值為20Ω的定值電阻,則( 。
A.原線圈的輸入電壓為220 V
B.原線圈的輸入電流為11 A
C.經過1分鐘定值電阻放出的熱量是4800 J
D.變壓器的輸入功率是8×102  W

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.在做“研究平物體的運動”實驗時:已知平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點:①水平方向做勻速直線運動;②豎直方向做自由落體運動.現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學根據(jù)不同的實驗條件,進行了平拋運動規(guī)律的探究:
(1)甲同學采取如圖甲所示的裝置,用小錘采用不同的力擊打彈性金屬片,金屬片把A 球沿水平方向彈出,同時B球松開自由下落,它觀察到的現(xiàn)象是A、B兩球同時落地,這一現(xiàn)象可以說明上述第②點規(guī)律.
(2)乙同學采用如圖乙所示的裝置,兩個相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端可看做與光滑的水平板相切,兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道末端的水平初速度v0相等.現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小球以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的末端射出.實驗可觀察到的現(xiàn)象應是兩球相碰.僅僅改變弧形軌道M的高度,重復上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這一現(xiàn)象又可以說法上述第①點規(guī)律.
(3)丙同學采用如圖丙所示的裝置,做“研究平拋物體的運動”的實驗,通過描點法畫出小球平拋運動軌跡,并求出平拋運動初速度.
①關于這個實驗,以下說法正確的是BCD
A.小球釋放的初始位置越高越好
B.每次小球要從同一高度由靜止釋放
C.實驗前要用重垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直D.小球在平拋運動中要靠近但不接觸木板
②某同學在描繪平拋運動軌跡時,得到的部分軌跡曲線如圖丁所示.在曲線上取A、B、C三個點,測量得到A、B、C三點間豎直距離h1=10.20cm,h2=20.20cm,A、B、C三點間水平距離x1=x2=12.40cm,取g=10m/s2,則小球平拋運動的初速度大小為1.24m/s.(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.輪船在水中航行時所受阻力與速度成正比.輪船功率為P時,它勻速行駛的速度為υ;當輪船的功率為4P時,輪船勻速行駛的速度為(  )
A.υB.C.D.

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