如圖6-1-22所示,MNPQ為水平放置的金屬導(dǎo)軌,直導(dǎo)線ab與導(dǎo)軌垂直放置,導(dǎo)軌間距L10 cm,其電阻為0.4 Ω,導(dǎo)軌所在區(qū)域處在勻強磁場中,磁場方向豎直向下,磁感應(yīng)強度B=0.2 T.電池電動勢E=1.5 V,內(nèi)電阻r=0.18 Ω,電阻R=1.6 Ω,開關(guān)S接通后直導(dǎo)線ab仍靜止不動.求直導(dǎo)線ab所受的摩擦力的大小和方向.

6-1-22

解析:導(dǎo)線處于平衡狀態(tài),受力分析如圖所示.

當(dāng)開關(guān)閉合時,R= Ω=0.32 Ω.

ab兩端的電壓為U=I·R=·R=×0.32 V=0.96 V

通過ab的電流為I= A=2.4 A

導(dǎo)線所受的安培力為F=BIabL=0.2×2.4×0.1 N=0.048 N

由平衡條件可得0.048 N.

答案:導(dǎo)線所受的摩擦力大小為0.048 N,方向水平向左.

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如圖6-8-22所示,一根長0.1 m的細(xì)線,一端系著一個質(zhì)量是0.18 kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動.當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速的3倍時,細(xì)線斷開,這時測得線的拉力比原來大40 N.求:

6-8-22

(1)線斷開的瞬間,線的拉力;

(2)這時小球運動的線速度;

(3)如果桌面高出地面0.8 m,線斷后的小球飛出去落在離桌面的水平距離為多遠(yuǎn)的地方?

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如圖4-3-22所示為某一電源的UI曲線,由圖可知(    )

A.電源電動勢為2 V

B.電源內(nèi)電阻為Ω

C.電源短路時電流為6 A

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4-3-22

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兩塊金屬a、b平行放置,板間存在與勻強電場正交的勻強磁場,假設(shè)電場、磁場只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度v0從兩極板中間沿垂直于電場、磁場的方向射入場中,無偏轉(zhuǎn)地通過場區(qū),如圖6-3-22所示.已知板長L=10 cm,兩板間距d=3.0 cm,兩板間電勢差U=150 V,v0=2.0×107 m/s.

6-3-22

(1)求磁感應(yīng)強度B的大小;

(2)若撤去磁場,求電子穿過電場時偏離入射方向的距離,以及電子通過場區(qū)后動能增加多少?(電子所帶電荷量的大小與其質(zhì)量之比=1.76×1011 C/kg,電子電荷量的大小e=1.60×10-19 C

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如圖6-1-22所示,帶電粒子以速度v從C點進(jìn)入一橫截面為正方形的區(qū)域,速度方向與正方形左邊緣垂直,不計粒子的重力.當(dāng)區(qū)域內(nèi)有平行紙面的豎直方向的勻強電場時,粒子從A點飛出,所用時間為t1,當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場時,粒子從B點飛出,所用時間為t2.則t1、t2的大小關(guān)系一定是(    )

圖6-1-22

A.t1>t2              B.t1=t2               C.t1<t2             D.條件不足無法確定

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