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2.如图,ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为0.12kg的金属棒MN垂直导轨放置,当金属棒中通以0.5A的电流时,棒沿导轨向右做匀速运动;当棒中电流增大到0.8A时,棒能获得向右的大小为2m/s2的加速度.求:
(1)金属棒中的电流方向;
(2)磁感应强度的大小.

分析 先根据金属棒匀速运动求出所受摩擦力的大小,然后结合牛顿第二定律对加速运动时列方程.

解答 解:(1)有左手定则可知,电流由M到N
(2)设棒受到的阻力为f,当棒中电流I1=0.5A时,
由平衡条件可得:BI1L=f…①
当金属棒中的电流为I2=0.8A时,棒做加速运动,加速度为a,
根据牛顿第二定律得:BI2L-f=ma…②
将①代入②得:B=0.4T                                                 
答:(1)金属棒中的电流方向由M到N;
(2)磁感应强度的大小为0.4T.

点评 本题考查了受安培力作用下的牛顿第二定律,解决方法和力学部分一样,难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.一质量为m的物块能在倾角为θ的斜面上匀速下滑,若此时对物块施加一个竖直向下的恒力F,则物块(  )
A.加速下滑B.仍沿斜面匀速下滑
C.沿斜面减速下降D.物体所受的合外力增加

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有质量分别为m和2m的小球A和B,A、B之间用一长为$\sqrt{2}$R的轻杆相连.开始时A在圆环的最高点,现将A、B静止释放,则(  )
A.B球从开始运动至到达圆环最低点的过程中,杆对B球所做的总功为零
B.A球运动到圆环的最低点时,速度为零
C.在A、B运动的过程中,A、B组成的系统机械能守恒
D.B球可以运动到圆环的最高点

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.在如图所示的电路中,闭合开关S,A、B、C三只灯均正常发光.当可变电阻R′的滑动触头上移时,对A、B、C三灯亮度的变化,下列叙述正确的是(  )
A.A灯变亮B.B灯变亮C.C灯变亮D.三灯均变暗

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图甲所示,在竖直向上的磁场中,水平放置一个单匝金属环形线圈,线圈所围面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω,磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示,规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向,则(  )
A.0~5 s内i的最大值为0.1 AB.第4 s末i的方向为负方向
C.第3 s内线圈的发热功率最大D.3~5 s内线圈有扩张的趋势

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景,电梯是高层住宅与写字楼必配的设施.某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,如图所示.在电梯运行时,该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了,这一现象表明(  )
A.电梯一定是在下降
B.该同学可能处于超重状态
C.电梯的加速度方向一定是竖直向下
D.该同学对电梯地板的压力大于其重力

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

14.如图1所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是C
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板水平放置,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
D.将长木板的一端垫起适当的高度,将砂桶挂上,撤去纸带,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是C
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)如图2是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则B点的速度为0.44m/s,小车的加速度a=0.42m/s2 (结果均保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为l,摆球直径为d,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为t.他测得的g值偏小,可能的原因是(  )
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时,秒表过早按下
D.实验中误将51次全振动数为50次
E.实验中误将49.5次全振动数为50次

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.长直螺线管中通入交流电,一个电子沿管的轴线射入(不计重力),电子在管内将做(  )
A.匀速直线运动B.变速直线运动C.振动D.螺旋运动

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