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(10分)  如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度的大小为B,平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑,cd杆在导轨上恰好保持静止。求

(1)拉力F的大小,
(2)ab杆上滑的速度大小。

(1)(2)

解析试题分析:(1)对ab、cd受力析:如图可知:cd要静止,安培力沿斜面向上,根据闭合回路,ab电流方向与之相反,所以安培力方向也相反,沿斜面向下,此外还收拉力沿斜面向上如下图。

根据ab和cd串联电流相等,所以安培力大小相等
对ab分析:       ①(2分)
对cd分析:       ② (2分)
所以        (2分)
(3)ab和cd组成的闭合回路       ③
根据电磁感应定律      ④(2分)
解②③④可得   2分
考点:电磁感应 受力平衡

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,半径为R的半圆型光滑绝缘轨道固定在水平面上,一带电量为+q,质量为m的小球以极微小的速度从轨道最高点A释放,恰在B点进入有界电场和磁场的复合场(电场未画出),并能沿直线运动到地面上的C点。(重力加速度为g)求:

(1)复合场左边界到OA的距离;
(2)电场强度的最小值E,及电场强度最小时匀强磁场的磁感应强度B。

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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,质量60kg的人站在水平地面上,通过定滑轮和绳子(不计其摩擦和绳子质量)竖直向上提起质量为10kg的货物(g取10m/s2)。

(1)若货物以a=2m/s2匀加速上升时,绳子对物体的拉力多大?
(2)货物匀加速上升时,其最大加速度为多大?

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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

一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37o角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,重力加速度为g,sin370=0.6,cos370=0.8,求:

(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)求小球经过最低点时丝线拉力的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,一条长为L的绝缘细线一端固定在O点,另一端拴有一个质量为m的带电小球,将它置于场强大小为E的水平方向的匀强电场中,当小球处在细线与竖直方向的夹角为α的A点时处于平衡状态,问:

(1)小球带何种电荷?所带电荷量为多少?
(2)在平衡位置以多大的速度vA释出小球,才能使之在电场中作竖直平面内的完整圆周运动?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,水平放置的平行板电容器,两极板相距5mm,电容为2μF,当将其充电到两板电势差为100V时,一个质量为1.0×10-4g的带负电尘埃正好在两极板中间静止(g取10m/s2).求:

(1)这时电容器的带电荷量为多少库仑?
(2)电容器上极板带何种电荷?
(3)该尘埃带电荷量为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上, 劈与水平面的动摩擦因数,劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m=kg的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示, ,试求:

(1)当劈静止时绳子的拉力大小.
(2)已知地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的滑动摩擦力,若改变小球的质量,为使整个系统静止,则小球与劈的质量应满足什么关系?

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