【題目】如圖所示,導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R,放置在與水平面夾角為θ的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為d,電阻不計,系統(tǒng)處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,電池內(nèi)阻為r,問:
(1)畫出導(dǎo)體桿的平面受力圖
(2)若導(dǎo)線光滑,電源電動勢E多大才能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上?
(3)若導(dǎo)線光滑,勻強磁場大小和方向可以改變,但磁場方向始終與導(dǎo)體桿垂直.要使導(dǎo)體桿靜止并對導(dǎo)軌沒有作用力,磁場大小和方向如何?
(4)如果電流不變,要使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上,磁感應(yīng)強度的最小值是多少?磁場方向應(yīng)如何?
【答案】(1)(2)(3),方向是水平向左
(4),磁場方向垂直斜面向上
【解析】試題分析:分析導(dǎo)體棒的受力情況:重力、導(dǎo)軌的支持力和安培力.根據(jù)平衡條件、安培力公式和閉合電路歐姆定律求解電動勢E。
(1)從b向a看該圖可以畫出如圖所示的平面圖
(2) 由平衡條件得:
F-Nsinθ=0
Ncosθ-mg=0
而
由以上三式解得 ;
(3)根據(jù)題意可知,導(dǎo)體棒受重力與安培力平衡即,由,聯(lián)立解得: ;
(4)當(dāng)導(dǎo)體棒受重力,垂直斜面的支持力,平行斜面向上的安培力時,磁感應(yīng)強度最小,根據(jù)平衡條條件可知: , , ,聯(lián)立解得: ,根據(jù)左手定則可知,磁場方向垂直斜面向上。
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【題目】如圖甲所示,直金屬板ABC沿與水平面成37°角傾斜放置,板的AB部分光滑,BC部分粗糙,B為板的中點,F(xiàn)將兩個可視為質(zhì)點的物塊P、Q分別從A、B兩點由靜止同時釋放,經(jīng)過1s時間物塊P到達(dá)達(dá)B點,此時兩物塊間的距離為2m。若將該金屬板從B點彎折,使AB部分與BC部分成圖乙所示夾角且平滑銜接,F(xiàn)將BC部分放置在水平面上,把原來的物塊P仍從A點由靜止釋放,物塊Q靜置在BC上某點,兩物塊相碰后粘合在一起繼續(xù)運動,恰好能到達(dá)C點。已知物塊Q的質(zhì)量是物塊P質(zhì)量的2倍,兩物塊與金屬板粗糙部分的動摩擦因數(shù)相同,重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6。求
(1)物塊與金屬板粗糙部分之間的動摩擦因數(shù);
(2)金屬板彎折后,物塊Q靜置時的位置與C點之間的距離。
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【題目】(1)如圖所示,分別由圖讀出千分尺和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)。
(2)如圖是改裝后的電表的電路圖,認(rèn)識正確的是______________
A.(a)圖是電流表,使用、兩個端點時,量程較大
B.(a)圖是電流表,使用、兩個端點時,量程較大
C.(b)圖是電壓表,使用、兩個端點時,量程較大
D.(b)圖是電壓表,使用、兩個端點時,量程較大
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【題目】用電壓表檢查圖示電路中的故障,測得Uad=5.0 V,Ucd=0 V,Ubc=0 V,Uab=5.0 V,則此故障可能是( )
A. L斷路
B. R斷路
C. R′斷路
D. S斷路
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【題目】為測量某金屬絲的電阻率,某同學(xué)設(shè)計了如圖a所示的實驗電路。請完成下列實驗相關(guān)內(nèi)容:
(1)為粗測金屬絲的總電阻值,該同學(xué)用如圖b所示的多用電表在連接好的電路上進行測量:
①機械調(diào)零后將選擇開關(guān)撥到“×1Ω”擋;
②將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使_________________________________;
③__________________________________________,將紅表筆接在P,黑表筆接在Q,多用電表指針指示如圖c,則金屬絲總電阻值________ 。
(2)用螺旋測微器測金屬絲直徑,示數(shù)如圖d所示,則金屬絲直徑d= _______mm。
(3)閉合開關(guān)S,保持電流表示數(shù)不變,改變并記錄電阻箱的阻值R和對應(yīng)接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)。在R-L圖線上描點連線,作出R、L的圖線如圖e。
(4)根據(jù)測得金屬絲的直徑d及R-L圖線,求得金屬絲的電阻率__________。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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【題目】下圖為真空示波管的示意圖,電子從燈絲發(fā)出(初速度可忽略不計),經(jīng)燈絲與板間的電場加速后,從板中心孔沿中心線射出,然后進入兩塊平行金屬板、間的偏轉(zhuǎn)電場(電子進入時的速度方向與該電場方向垂直),離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的點.已知、間的加速電壓為, 、兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為,兩板間的距離為,板長為,電子的質(zhì)量為,電荷量為,不計電子所受的重力及它們之間的相互作用力.
(1)求電子穿過板時速度的大小;
(2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移距離;
(3)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出打在光屏上的,若板的右側(cè)距離為,求的距離?
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【題目】如圖所示,平行等距的豎直虛線為某一電場的等勢面,一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場后,恰能沿直線運動,由此可知( )
A. 該電場一定是勻強電場,且方向水平向左
B. 點的電勢高于點的電勢
C. 微粒從點到點電勢能減少,機械能增加
D. 微粒從點到點,其動能與電勢能之和保持不變
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【題目】水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻),F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖所示,問:
(1)當(dāng)ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?
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【題目】測量一個“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻:將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi),就構(gòu)成了一個簡單的“水果電池”其電動勢約為1.5V.可是這種電池并不能點亮手電筒上的額定電壓為1.5V,額定電流為0.3A的小燈泡,原因是流過小燈泡的電流太小了,經(jīng)實驗測得還不足3mA.現(xiàn)要求用量程合適的電壓表(內(nèi)阻較大)、電流表(內(nèi)阻較。┮约盎瑒幼冏杵、開關(guān)、導(dǎo)線等實驗器材盡量準(zhǔn)確地測定水果電池的電動勢E和內(nèi)電阻r.
(1)本實驗的電路應(yīng)該選擇上面的圖甲或圖乙中的:_________(填“甲”或“乙”)
(2)若給出的滑動變阻器有兩種規(guī)格:A(0~30Ω)、B(0~3kΩ),本實驗中應(yīng)該選用的滑動變阻器規(guī)格為:_______(填“A”或“B”),簡述選用的理由:_______________________.
(3)實驗中測出六組(U,I)的值,在U-I坐標(biāo)系中描出圖丙所示的六個點,請在丙圖中畫出U-I圖像_________。
(4)由圖像可得出水果電池的電動勢為E=______V;內(nèi)電阻為r= ______Ω.(均保留3位有效數(shù)字)
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