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【题目】如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距1 m的平行导轨上放一重为3 N的金属棒ab,棒上通过3 A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度.

(2)ab棒对导轨的压力大小.

(3)若要使B取值最小,其方向应如何调整?并求出最小值.

【答案】(1) (2)6N (3)

【解析】

(1)棒静止时,受力如图.

则有:F=mgtan60°

BIL=mgtan60°

解得:

(2)由牛顿第三定律可知,ab棒对导轨的压力与N大小相等.

ab棒对导轨的压力为6N

(3)若要使B取值最小,即安培力F最小.显然当F平行斜面向上时,F有最小值,此时B应垂直于斜面向上,且有:F=mgsin60°

所以BminIL=mgsin60°

故当B垂直于斜面向上时有最小值,为.

练习册系列答案
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【题目】长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,关于小球在最高点的速度v,下列说法中正确的是( )

A. v的值为时,杆对小球的弹力为零

B. v逐渐增大,杆对小球的拉力逐渐增大

C. v逐渐减小时,杆对小球的支持力力逐渐减小

D. v由零逐渐增大时,向心力也逐渐增大

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【题目】有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是( )

A. h越高,摩托车对侧壁的压力将越大

B. h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大

C. h越高,摩托车做圆周运动的周期将越大

D. h越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大

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【题目】如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出.下列叙述正确的是(  )

A. cd两孔射出的电子在容器中运动时的速度大小之比为21

B. cd两孔射出的电子在容器中运动时间之比为12

C. cd两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为1

D. cd两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为21

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【题目】如图所示,两等量异种电荷在同一水平线上,它们连线的中点为O,竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平,圆心在O点,圆弧的半径为RC为圆弧上的一点,OC为竖直方向的夹角为37°,一电荷量为+q,质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放,沿轨道滚动到最低点时,速度v=2g为重力加速度,取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是(  )

A. 电场中A点的电势为

B. 电场中B点的电势为

C. 小球运动到B点时的动能为2mgR

D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR

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【题目】下列关于近代物理的说法,正确的是

A. 玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱

B. 能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现

C. 光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难

D. 质能方程揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系,提出这一方程的科学家是卢瑟福

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【题目】6分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。

完成下列填空:

1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg

2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;

3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:

序号

1

2

3

4

5

mkg

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)

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【题目】某同学设计了如图所示的实验来验证碰撞过程中的动量守恒。轨道AOBO处平滑相接,B右侧为粗糙水平面,有两个材料及表面粗糙程度均相同的小物块甲、乙,其质量分别为m1m2(m1>m2),令小物块甲从斜面上M点由静止下滑,运动至粗糙水平面上的C点速度恰好减为0,测量BC间距为x0,把小物块乙置于B点,小物块甲仍从斜面上M点由静止下滑,小物块甲与小物块乙碰撞后,在粗糙水平面上的位移分别为x1x2

(1)为验证碰撞过程动量守恒,是否需要测量小物块与粗糙水平面间的动摩擦因数?___________(选填“是”或“否”);小物块甲与轨道AOB间的摩擦力是否影响实验结果?___________(选填“是”或“否”)

(2)若满足关系式______________,则二者碰撞过程动量守恒。

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【题目】轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星,它运行时能到达南北极区的上空,需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图,若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,则

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C. 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1:4

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