练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd，其ab=cd=L1=0.1m，bc=ad=L2=0.2m．它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置，导线框位于竖直平面内，bc段中点固定一质量为m=0.02kg的小金属球，整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中．当导线框中通以大小恒为1A的恒定电流I时，整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动．
    （1）在图中画出导线框bc段中的电流方向；
    （2）若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°，则匀强磁场的磁感应强度B1为多大？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
    （3）若已知磁感应强度B2=1T，则导线框在运动过程中，速度达到最大时，与竖直方向的偏角α为多大．

    【答案】分析：（1）根据受力平衡与左手定则，即可求解；
    （2）根据动能定理，即可求解；
    （3）根据速度最大时，处于力矩平衡，从而即可求解．
    解答：解：（1）根据受力平衡，从而确定安培力的方向，再由左手定则，可确定电流方向为：b→c；
    （2）根据动能定理可知，B1IL2L1sinθ-mgL1（1-cosθ）-Mg（1-cosθ）=△Ek，
    解得B1=T；
    （3）速度最大时，整个装置处于力矩平衡状态，
    则有：B2IL2L1cosα=mgL1sinα+Mgsinα，
    得α=arctan0.4．
    答：（1）在图中画出导线框bc段中的电流方向：b→c；
    （2）若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°，则匀强磁场的磁感应强度B1为=T；
    （3）若已知磁感应强度B2=1T，则导线框在运动过程中，速度达到最大时，与竖直方向的偏角α为arctan0.4．
    点评：考查受力平衡的条件，掌握安培力的表达式与左手定则，注意与右手定则的区别，理解速度最大时处于力矩平衡状态．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd，其ab=cd=L1=0.1m，bc=ad=L2=0.2m．它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置，导线框位于竖直平面内，bc段中点固定一质量为m=0.02kg的小金属球，整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中．当导线框中通以大小恒为1A的恒定电流I时，整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动．
    （1）在图中画出导线框bc段中的电流方向；
    （2）若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°，则匀强磁场的磁感应强度B1为多大？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
    （3）若已知磁感应强度B2=1T，则导线框在运动过程中，速度达到最大时，与竖直方向的偏角α为多大．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，将一根光滑的细金属棒折成V形，顶角为2θ，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属环P，
    （1）若固定V形细金属棒，小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点O点时需多少时间？
    （2）若小金属环P随V形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，将一根光滑的细金属棒折成V形，顶角为2θ，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属环P，若小金属环P随V形细金属棒绕其对称轴以角速度ω匀速转动时，小金属环与棒保持相对静止，则小金属环离对称轴的距离为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，将一根质量为M＝0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd，其ab＝cd＝L1＝0.1 m，bc＝ad＝L2＝0.2 m。它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置，导线框位于竖直平面内，bc段中点固定一质量为m＝0.02 kg的小金属球，整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中。当导线框中通以大小恒为1 A的恒定电流I时，整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动。
    （1）请写出导线框bc段中的电流方向；
    （2）若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角q为37°，则匀强磁场的磁感应强度B1为多大？（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
    （3）若已知磁感应强度B2＝1T，则导线框在运动过程中，速度达到最大时，与竖直方向的偏角a为多大？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案