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【題目】如圖,一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T,方向垂直于紙面向里,彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣,金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連,電路總電阻為,已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm,閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2,判斷開關(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.

【答案】金屬棒的質(zhì)量為0.01kg

【解析】試題分析:依題意,開關(guān)閉合后,電流方向從ba,由左手定則可知,金屬棒所受安培力方向豎直向下。

開關(guān)斷開時,兩彈簧各自相對于其原長伸長為.由胡克定律和力的平衡條件得

式中,m為金屬棒的質(zhì)量,k是彈簧的勁度系數(shù),g是重力加速度的大小。

開關(guān)閉合后,金屬棒所受安培力的大小為

式中,I是回路電流,L是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了,由胡克定律和力的平衡條件得

由歐姆定律有

式中,E是電池的電動勢,R是電路總電阻。

聯(lián)立①②③④式,并代入題給數(shù)據(jù)得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置驗證牛頓第二定律。

1)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行,接下來還需要進(jìn)行的一項操作是_________(填選項前的字母);

A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶,給打點(diǎn)計時器通電,調(diào)節(jié)砝碼盤和砝碼質(zhì)量的大小,使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運(yùn)動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動

B.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶,撤去砝碼盤和砝碼,給打點(diǎn)計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動

C.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砝碼盤和砝碼,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動

2如圖是按正確實驗步驟打出的一條紙帶,打點(diǎn)計時器的電源頻率為50Hz,可算出小車的加速度a=______m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字);

(3)該小組同學(xué)在驗證合力一定時加速度與質(zhì)量成反比時,增減砝碼來改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出a-1/M圖線后,發(fā)現(xiàn):當(dāng)1/M較大時,圖線發(fā)生彎曲。在處理數(shù)據(jù)時為避免圖線發(fā)生彎曲的現(xiàn)象,該小組同學(xué)的應(yīng)畫出是_________

Aa的關(guān)系圖線

Ba(Mm)的關(guān)系圖線

C.改畫a的關(guān)系圖線

D.改畫a的關(guān)系圖線

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)是

A. 太陽中心說

B. 熱學(xué)理論

C. 量子假說

D. 量子理論和相對論

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究加速度與物體受力的關(guān)系實驗裝置.用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小,在長木板上相距L=48.0cmA、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器,分別記錄小車到達(dá)AB時的速率.

實驗主要步驟如下:

a.將拉力傳感器固定在小車上;

b.平衡摩擦力,讓小車能在長木板上做 運(yùn)動;

c.把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與沙桶相連;

d.接通電源后自C點(diǎn)釋放小車,小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動,記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時的速度率vA、vB;

e.改變沙桶的質(zhì)量,重復(fù)d的操作.

下表中

次數(shù)

FN


am/s2

1

0.60

0.77

0.80

2

1.26

1.61

1.68

3

1.84

2.34


4

3.62

4.65

4.84

5

4.28

5.49

5.72

記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù),是兩個速度傳感器記錄速率的平方差,則加速度的表達(dá)式a= ,請將表中第3次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】分)(秋如圖所示,在探究平拋運(yùn)動規(guī)律的實驗中,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把球沿水平方向拋出,同時球被松開而自由下落PQ兩球同時開始運(yùn)動,這個實驗?zāi)軌蛴^察到的現(xiàn)象是:兩小球 落地,這個現(xiàn)象說明了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項目,比賽場地模型如下圖所示投擲線AB距離圓心O30 m。比賽時,運(yùn)動員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O。為使冰壺滑行得更遠(yuǎn),運(yùn)動員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,減小冰壺減速時的加速度。若不擦冰時,冰壺減速的加速度大小a10.08 m/s2,擦冰面后加速度減小至a20.04 m/s2。在某次比賽中,運(yùn)動員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以2 m/s的速度沿虛線滑出。

1)若冰壺C滑出后不再采取任何措施,求冰壺停下時的位置距O點(diǎn)的距離。

2為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn),冰壺滑出時運(yùn)動員立刻進(jìn)行擦冰,求運(yùn)動員需要擦冰多少距離?

3試通過定性分析判斷開始擦冰時刻的不同會不會影響擦冰的時間?(只需要回答或者不會,不需要說明理由)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示,由圖中信息可以判斷:( 。

A. AC時刻線圈處于中性面位置

B. BD時刻穿過線圈的磁通量為零

C. A~D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為

D. 若從O~D時刻歷時0.02s,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶正電的微粒放在電場中,場強(qiáng)的大小和方向隨時間變化的規(guī)律如圖所示。帶電微粒只在電場力的作用下由靜止開始運(yùn)動,則下列說法中 正確的是 (   )

A. 微粒將沿著一條直線做勻加速運(yùn)動

B. 微粒做往復(fù)運(yùn)動

C. 微粒在第1 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移相同

D. 微粒在0~1 s內(nèi)的加速度與1~2 s內(nèi)的加速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在下面研究的各個問題中可以被看作質(zhì)點(diǎn)的是(

A. 研究地球自轉(zhuǎn)時的地球

B. 研究一列火車通過某一路標(biāo)的時間

C. 奧運(yùn)會冠軍王軍霞在萬米長跑中

D. 跳水冠軍伏明霞在跳水比賽中

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同步練習(xí)冊答案
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