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如图所示,倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源,滑轨间距为L=0.1m,将一个质量为m=0.03 kg,电阻R=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小.(重力加速度取g=10 m/s2)

,磁场方向垂直导轨面斜向下

解析试题分析:合上开关S后,由闭合电路欧姆定律得: (2分)
经分析可知,金属棒受力如下图所示,

金属棒所受安培力:(2分)
沿斜面方向受力平衡:(2分)
以上各式联立可得:(1分)
磁场方向垂直导轨面斜向下(1分)
考点:安培力  共点力的平衡

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角方向时,A对B的静电力为B所受重力的倍,则丝线BC长度为        。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B仍能在处平衡。以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是        。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为300时恰能沿斜面匀速下滑。保持斜面倾角为300,对物体施加一水平向右的恒力F,使物体沿斜面匀速向上滑行,已知重力加速度为g,试求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)水平恒力F的大小;

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角为θ=37°,导轨间距为l=0.50 m,金属杆ab、cd的质量均为m=1 kg,电阻均为r=0.10 Ω,垂直于导轨水平放置.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=2.0 T.用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆匀速向上运动,两杆与斜面间的动摩擦因数μ=0.3,不计导轨电阻,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则:要使cd杆静止在斜面上,拉力应为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如下图所示,线圈abcd每边长l=0.20 m,线圈质量m1=0.10 kg,电阻R=0.10 Ω ,砝码质量m2=0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20 m.砝码从某一位置下降,使ab边进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,一质量为m带正电的小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,处于一水平方向的匀强电场中,静止时细线右偏与竖直方向成45°角,位于图中的P点.重力加速度为g,求:

(1)静止在P点时线的拉力是多大?
(2)如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放,则当小球摆至P点时,其电势能如何变?变化了多少?
(3) 如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放,则小球到达P点时的速度大小?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一个质量m=2 kg的滑块在倾角为θ=37°的固定斜面上,受到一个大小为40 N的水平推力F作用,以v0=10 m/s的速度沿斜面匀速上滑。(sin 37°=0.6,取g=10 m/s2
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)若滑块运动到A点时立即撤去推力F,求这以后滑块再返回A点经过的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

轻绳一端系在质量为M=30kg的物体A上,另一端系在一个质量为m=2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环B上.现用水平力F拉住绳子上一点,使物体A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O/、θ=530时,圆环恰好要下滑,求此时水平力F大小和杆与环间动摩擦因数μ.(设杆与环间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

真空中同一直线上有A、B两点固定有电荷量分别为 +4Q 和 –Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线的什么位置上,可以使它在电场力的作用下保持静止,引入的这个点电荷是正电荷还是负电荷?电荷量是多大? (6分)

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