【题目】如图所示,通电直导线ab质量为m、长为L,水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上,通以图示方向的电流,电流强度为I,要求导线ab静止在斜面上。
(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度的大小如何?
(2)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度的方向和大小如何?
【答案】(1) (2) 磁感应强度方向垂直斜面向上
【解析】
(1)将立体图转换为平面图,对导线进行受力分析,根据共点力力平衡求出安培力的大小,从而根据F=BIL求出磁感应强度的大小.
(2)导线所受重力恒定,支持力的方向不变,根据三角形定则求出安培力的最小值,从而得出磁感应强度的最小值。
(1) 若磁场方向竖直向上,从a向b观察,导线受力情况如图所示
由平衡条件得:
在水平方向上:F-FNsinθ=0
在竖直方向上:mg-FNcosθ=0
其中F=BIL,联立以上各式可解得:
;
(2) 若要求磁感应强度最小,则一方面应使磁场方向与通电导线垂直,另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小,如图所示,
由力的矢量三角形讨论可知,当安培力方向与支持力垂直时,安培力最小,对应磁感应强度最小,设其值为Bmin,则:
BminIL=mgsinθ,
解得:
根据左手定则判定知,该磁场方向垂直于斜面向上。
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【题目】如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,板间距离为d。当两板间加电压U时,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以水平速度v0从A点射入电场,经过一段时间后从B点射出电场,A、B间的水平距离为L,不计重力影响。求:
(1)带电粒子从A点运动到B点偏转位移y
(2)A、B间的电势差UAB
(3)带电粒子经过B点时速度v的大小
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【题目】如图所示,放在长木板上的木块质量为m,当木板与水平方向夹角为α时,木块静止在长木板上.
(1)求此时木块所受的弹力和摩擦力各多大?
(2)当把木块的倾角增大到θ(θ>α)时,木块刚好沿长木板匀速下滑,求木块和木板之间的动摩擦因数为多大?
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【题目】如图所示,螺线管的匝数为1000、横截面积为10cm2电阻为1Ω,与螺线管串联的外电阻R1=5Ω、R2=4Ω。向右穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图所示的规律变化,则下列说法正确的是( )
A. 0~1s内,螺线管产生的感应电动势为4×10-3V
B. 1s~2s内,R2中通过的电流方向向右
C. 1s~2s内,电路中通过的电流为0.3A
D. 1s~2s内,R1两端的电压为3V
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【题目】某同学利用图甲所示装置来研究加速度与力的关系。他将光电门1和2分别固定在长木板的A,B两处,换用不同的重物通过细线拉同一小车(小车质量约为200克),每次小车都从同一位置由静止释放。
(1)长木板右端垫一物块,其作用是用来________________;
(2)用游标卡尺测得遮光条的宽度为 ______ cm;
(3)对于所挂重物的质量,以下取值有利于减小实验误差的是________(填选项)
A.1克 B.5克 C.10克 D.40克
(4)现用该装置来探究功与速度变化的关系,关闭光电门2,测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门1的时间t,通过描点作出线性图象,应作出_____图象(填选项)
A.t-m B.t2-m C. D.
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【题目】如图所示,质量为M的光滑斜面体A放在粗糙的水平面上,质量为m的物块P通过与斜面平行的轻弹簧拴接在挡板B(不计质量)上,水平向右的推力F作用在物块P上,整个系统处于静止状态。重力加速度为g.下列说法正确的是 ( )
A. 弹簧一定被拉长
B. 弹簧一定被压缩
C. 地面对斜面体的摩擦力一定为F
D. 地面对斜面体的支持力一定大于
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【题目】如图所示,球质量是球质量的2倍,光滑斜面的倾角为 ,图甲中A.B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧.轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间,下列说法正确的是()
A. 图甲中A球的加速度为g sin
B. 图甲中B球的加速度为
C. 图乙中A、B两球的加速度均为g sin
D. 图乙中轻杆的作用力一定不为零
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【题目】在直角坐标系xoy的第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从y轴正半轴上的A点与y轴正方向夹角为α=45°的速度垂直磁场方向射入磁场,如图所示,已知OA=a,不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. 若粒子垂直于x轴离开磁场,则粒子进入磁场时的初速度大小为
B. 改变粒子的初速度大小,可以使得粒子刚好从坐标系的原点O离开磁场
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 从x轴射出磁场的粒子中,粒子的速度越大,在磁场中运动的时间就越短
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【题目】中国自行研制,具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船,目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术,其发射过程简化如下:飞船在酒泉卫星发射中心发射,由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示,设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,若已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
(1)地球的平均密度是多少;
(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小;
(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度。
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