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【题目】如图所示,在倾角为θ的斜面上,固定一宽度为L的平行粗糙金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器。一质量为m的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好,当滑动变阻器接入电路的阻值为R时,此时杆恰好能沿着导轨匀速下滑。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,导轨与金属杆的电阻不计。已知电源电动势为E,内阻为r,金属杆与导轨的动摩擦因数μ,求:

(1)电路中的电流I

(2)其中一个导轨所受的压力FN

(3)磁感应强度B的大小。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流

(2)对金属杆受力分析如图所示,由平衡条件可知

由牛顿第三定律可知,其中一个导轨所受的压力

(3)由于金属杆匀速下滑,根据平衡条件可知

,联立得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,某工地要把质量为m1=30kg 的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的四分之一光滑圆轨道,使货物从圆轨道顶 端无初速滑下,轨道半径R=1.8m,地面上紧靠圆轨道依次排放三个完全相同的木板 ABC,长度均为 L=2m,质量均为m2=20kg,木板上表面与圆轨道末端相切。货物与木板间的 动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.3(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取 g=10 m/s2

1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力;

2)若货物滑上木板 A 时,木板不动,而滑上木板 B 时,木板 B C开始滑动, μ1应满足的条件;

3)若μ1=0.8,求货物滑到模板A右端时的速度大小。

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【题目】当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时,产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中定值电阻R的阻值为10Ω,电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是(  )

A.矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sin100πtA

B.矩形线框的转速大小为100r/s

C.若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端,电容器不会被击穿(通过电容器电流可忽略)

D.矩形线框的转速增大一倍,则交变电流的表达式为i=1.2sin100πtA

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【题目】如图甲所示为t=1s时某简谐波的波动图象,乙图为x=4cm处的质点b的振动图象。则下列说法正确的是(  )

A.该简谐波的传播方向沿x轴的正方向

B.t=2s时,质点a的振动方向沿y轴的负方向

C.t=2s时,质点a的加速度大于质点b的加速度

D.0~3s的时间内,质点a通过的路程为20cm

E.0~3s的时间内,简谐波沿x轴的负方向传播6cm

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【题目】关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型,下列说法中不正确的是(

A.绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进

B.只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上

C.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论

D.卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验

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【题目】如图(a)所示,AB段是长S=10m的粗糙水平轨道,BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道.有一个质量m=0.1kg的小滑块,静止在A点,受一水平恒力F作用,从A点开始向B点运动,刚好到达B点时撤去力F.小滑块经过半圆弧轨道B点时,用DIS力传感器测得轨道对小滑块支持力的大小为FN,若改变水平恒力F的大小,FN会随之变化,实验得到FN﹣F图象如图(b),g10m/s2

1)若小滑块经半圆弧轨道从C点水平抛出,恰好落在A点,则小滑块在C点的速度大小;

2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数为多大?

3)要使小滑块始终不脱离轨道,求水平恒力F的范围;

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【题目】如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线为中心,R为半径的圆周上有abcd四个点,已知c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是(  )

A.直导线中电流方向垂直纸面向里

B.a点的磁感应强度为T,方向向右

C.b点的磁感应强度为T,方向斜向下,与B45°

D.d点的磁感应强度为0

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【题目】如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,MN为轨道的最低点,则(  )

A.两小球到达轨道最低点的速度vMvN

B.两小球到达轨道最低点的速度vM>vN

C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间

D.在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端

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【题目】某高中的STEM小组决定测量一组水果电池的电动势和内阻。他们将两个金属电极锌片、铜片插入两个水果中就可以做成一组水果电池。由于电流过于微弱,实验小组采用微安表,且微安表的内阻为2000Ω

(1)他们应该选择下面哪一个实验电路图__________(选填“甲”或“乙”);

(2)按照(1)中选好的电路图把丙中的实物图连线补充完整___

(3)实物图连接好后,当滑动变阻器在阻值较大范围内调节时,电压表示数变化不明显,其原因是所选用的滑动变阻器总阻值____(选填“较大”或“较小”);

(4)按要求更换滑动变阻器后,改变滑动变阻器连入电路的阻值,根据测量数值作出如图丁所示的UI特性曲线,则该组水果电池的内阻r=__Ω(保留两位有效数字)。

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