【題目】如圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=30°的絕緣斜面上，頂部連接由電流表、電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)組成的電路，下端開(kāi)口，導(dǎo)軌間距為10cm .整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度0.1T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.金屬棒ab沿垂直導(dǎo)軌方向放置在導(dǎo)軌上。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，沿導(dǎo)軌向下輕推導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒可以勻速下滑；閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，不斷減小滑動(dòng)變阻器的阻值，當(dāng)電流表示數(shù)為3.0A時(shí)，導(dǎo)體棒恰好可沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)。判斷開(kāi)關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量（重力加速度為10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。

【答案】0.003kg

【解析】根據(jù)題意，開(kāi)關(guān)閉合后，棒中電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受的安培力沿斜面向上。

開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，對(duì)棒，由平衡條件得：……①

式中m為金屬棒質(zhì)量，g為重力加速度的大小，為棒受到的滑動(dòng)摩擦力

開(kāi)關(guān)閉合，棒中電流為I=3A時(shí)，棒所受安培力F=BIL……②

式中L為棒接入電路中的長(zhǎng)度，為10cm

此時(shí)對(duì)棒，由平衡條件得：……③

聯(lián)立①②③式，并代入題給數(shù)據(jù)得:m=0.003kg

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，紙面內(nèi)直線ab左側(cè)區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在垂直ab向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，直線gh右側(cè)區(qū)域Ⅴ內(nèi)存在垂直gh向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。 直線ab、cd之間區(qū)域Ⅱ、直線ef、gh之間區(qū)域Ⅳ內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直線cd、ef之間區(qū)域Ⅲ內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中磁場(chǎng)未畫(huà)出。區(qū)域Ⅰ、Ⅴ的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E，區(qū)域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小均為B�，F(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶粒子從區(qū)域Ⅰ中的A點(diǎn)由靜止釋放，粒子按某一路徑經(jīng)過(guò)上述各區(qū)域能回到A點(diǎn)并重復(fù)前述過(guò)程。已知A點(diǎn)與直線ab間的距離為l，粒子重力不計(jì)，各區(qū)域足夠大，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度可調(diào)節(jié)，求：

（1）粒子第一次離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度大��；

（2）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的一條可能軌跡的完整示意圖；

（3）直線ab、gh間的距離為多大時(shí)，粒子往、返通過(guò)區(qū)域Ⅲ作圓周運(yùn)動(dòng)的圓心距離最��？并求該條件下粒子從A點(diǎn)出發(fā)到再次回到A點(diǎn)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖（1）所示電路圖來(lái)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，其中待測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)約為2V、內(nèi)阻較小：所用電壓表量程為3V. 內(nèi)阻非常大。可看作理想電壓表

①按實(shí)驗(yàn)電路圖在圖（2）中補(bǔ)充完成實(shí)物連線___________.

②先將電阻箱電阻調(diào)至如圖（3）所示，則其電阻讀數(shù)為__________Ω.閉合開(kāi)關(guān)S，將S1打到b端，讀出電壓表的讀數(shù)為1.10V；然后將S1打到a端，此時(shí)電壓表讀數(shù)如圖（4）所示，則其讀數(shù)為__________V.根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)可得電阻R0=__________Ω.（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

③將S1打到b端，讀出電阻箱讀數(shù)R以及相應(yīng)的電壓表讀數(shù)U、不斷調(diào)節(jié)電阻箱電阻，得到多組R值與相應(yīng)的U值，作出 圖如圖（5）所示，則通過(guò)圖像可以得到該電源的電動(dòng)勢(shì)E=__________V.內(nèi)阻=__________Ω.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為判斷光信號(hào)光纖中的傳播時(shí)間，工人師傅從抽制光纖內(nèi)芯的邊角料中找到一個(gè)端頭，并將它打磨成半徑為R的半球面，放在豎直屏PQ旁邊，讓材料的圓面與屏接觸，如圖所示�，F(xiàn)用一束可以轉(zhuǎn)動(dòng)的光OC射向O點(diǎn)，結(jié)果屏上有兩個(gè)光斑，送漸減小θ時(shí)兩光斑間距發(fā)生變化，當(dāng)時(shí)屏上只有一個(gè)光斑。已知光在真空中的傳播速度為c,若取用該材料制成長(zhǎng)為L的光纖，求：

（1）逐漸減小θ時(shí)接收屏上的兩光斑間距怎樣變，并確定是哪側(cè)的光斑先消失；

（2）光信號(hào)在光纖中化播的最長(zhǎng)時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“超級(jí)藍(lán)血月，150年一遇，錯(cuò)過(guò)要等下輩子”，這是2018年1月31日前夕媒體對(duì)31日晚月食的報(bào)道標(biāo)題。實(shí)際上，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓。“藍(lán)月亮”指在同一個(gè)公歷月（一個(gè)月31天）內(nèi)出現(xiàn)的第二個(gè)滿月，平均兩三年出現(xiàn)一次；“超級(jí)月亮”就是指看上去特別大的月亮，此次月全食發(fā)生時(shí)，月球距離地球最近，約為35.7萬(wàn)公里，比38.4萬(wàn)公里的平均距離要近一些。關(guān)于超級(jí)月亮，以下說(shuō)法中正確的有（　　）

A. “超級(jí)月亮”對(duì)地球上的物體引力要比月球處于平均距離時(shí)的引力大15%以上

B. 此時(shí)月球達(dá)到最大速度

C. 如果要使月球以此時(shí)到地球的距離開(kāi)始繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，需要使月球適當(dāng)加速

D. 如果已知引力常量G，結(jié)合以上信息，可以計(jì)算出月球的質(zhì)量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年2月12日13時(shí)03分，我國(guó)以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星在同一軌道上繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，某時(shí)刻衛(wèi)星28和衛(wèi)星29分別位于軌道上的A、B兩位置（衛(wèi)星與地球連線的夾角為θ）。若兩衛(wèi)星均按順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，軌道半徑為r。則下列說(shuō)法正確的是

A. 地球?qū)πl(wèi)星28和衛(wèi)星29的萬(wàn)有引力大小相等

B. 衛(wèi)星28運(yùn)動(dòng)的速率大于衛(wèi)星29的速率

C. 衛(wèi)星28由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為

D. 若衛(wèi)星28加速，則一定能追上衛(wèi)星29

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，充氣的氣墊導(dǎo)軌使滑塊和導(dǎo)軌之間形成空氣膜，從而極大地減小滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦阻力，同時(shí)利用光電門(mén)可以準(zhǔn)確測(cè)量滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度大小。

（1)如何檢驗(yàn)導(dǎo)軌安放是否水平?以下說(shuō)法中，哪種做法最好，________。（填A或B)

A.將氣墊導(dǎo)軌平放在桌上，不打開(kāi)氣源充氣，將滑塊放到導(dǎo)軌上，若滑塊不動(dòng)，則完成檢驗(yàn)

B.將氣墊導(dǎo)軌平放在桌上，先打開(kāi)氣源充氣，再將滑塊放到導(dǎo)軌上，輕推滑塊，若滑塊先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間幾乎一樣，則完成檢驗(yàn)

（2）速度的測(cè)量：用d表示滑塊上擋光板的寬度，t為數(shù)字計(jì)時(shí)顯示器顯示的滑塊擋板經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=________。

（3）使用如圖2的滑塊，進(jìn)行彈性碰撞的研究，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB，且使mA<mB

b.給氣墊導(dǎo)軌充氣，調(diào)整旋鈕，使導(dǎo)軌處于水平

c.把滑塊B靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上兩光電門(mén)之間

d.將滑塊A輕推出去，以某一初速度通過(guò)光電門(mén)1，記錄滑塊A檔光片的檔光時(shí)間t1之后與靜止的滑塊B發(fā)生彈性碰撞，記錄滑塊A、B檔光片的檔光時(shí)間分別為t2和t3與

e.測(cè)得滑塊A、B檔光片的寬度均為d則，碰撞前A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為________；碰撞后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批由某種透明材料做成的棱鏡，其橫截面由一直角三角形和一半徑為R的圓組成，如圖所示。已知三角形BC邊的長(zhǎng)度為R，∠BAC=30°，現(xiàn)讓一單色細(xì)激光束從AB邊上距A點(diǎn)為的D點(diǎn)沿與AB邊成α=45°角斜向右上方入射，激光束經(jīng)AC反射后剛好能垂直BC邊進(jìn)入圓柱區(qū)域，光在真空中的速度為c，求：

（i）單色細(xì)激光束從圓弧上的E點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）射出時(shí)的折射角；

（ii）單色細(xì)激光束在棱鏡中傳播的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示,一次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員腰部系著不可伸長(zhǎng)的繩拖著質(zhì)量m=11 kg的輪胎從靜止開(kāi)始沿著筆直的跑道加速奔跑，繩與水平跑道的夾角是37°，5 s后拖繩從輪胎上脫落，輪胎運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是

A. 輪胎與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2

B. 拉力F的大小為55 N

C. 在0～5s內(nèi)，輪胎克服摩擦力做功為1375 J

D. 在6 s末，摩擦力的瞬時(shí)功率大小為275 W

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同步練習(xí)冊(cè)答案