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【題目】如圖,一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中;磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.1T,方向垂直于紙面向里;彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連,電路總電阻為2Ω.已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm;閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2.求出金屬棒的質(zhì)量。

【答案】

【解析】

試題分析:依題意,開關(guān)閉合后,電流方向從b到a,由左手定則可知,金屬棒所受安培力方向豎直向下。

開關(guān)斷開時,兩彈簧各自相對于其原長伸長為.由胡克定律和力的平衡條件得

式中,m為金屬棒的質(zhì)量,k是彈簧的勁度系數(shù),g是重力加速度的大小。

開關(guān)閉合后,金屬棒所受安培力的大小為

式中,I是回路電流,L是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了,由胡克定律和力的平衡條件得

由歐姆定律有

式中,E是電池的電動勢,R是電路總電阻。

聯(lián)立①②③④式,并代入題給數(shù)據(jù)得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2 kg的物體,它的左端與一勁度系數(shù)為100 N/m的輕彈簧相連,右端連接一細線,物體靜止時細線與豎直方向成 37°角,此時水平面對物體的彈力為零,如圖所示已知sin 37°=06,cos 37°=08,重力加速度g取10 m/s2,則下列說法正確的是

A當(dāng)剪斷彈簧的瞬間,物體的加速度為75 m/s2

B當(dāng)剪斷彈簧的瞬間,物體的合外力為零

C當(dāng)剪斷細線的瞬間,物體的加速度為零

D當(dāng)剪斷細線的瞬間,物體受到的合外力為15 N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用一根細繩將一重物吊在電梯內(nèi)的天花板上,在下列四種情況中,繩的拉力最大的是( )
A.電梯勻速上升
B.電梯勻速下降
C.電梯加速上升
D.電梯加速下降

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,現(xiàn)除了有一個標有“5 V,2.5 W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外,還有:

A.直流電源(電動勢約為5 V,內(nèi)阻可不計)

B.直流電流表(量程0~3 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)

C.直流電流表(量程0~600 mA,內(nèi)阻約為5 Ω)

D.直流電壓表(量程0~15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ)

E.直流電壓表(量程0~5 V,內(nèi)阻約為10 kΩ)

F.滑動變阻器(最大阻值10 Ω,允許通過的最大電流為2 A)

G.滑動變阻器(最大阻值1 kΩ,允許通過的最大電流為0.5 A)

實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù).

(1)實驗中電流表應(yīng)選用________,電壓表應(yīng)選用________,滑動變阻器應(yīng)選用________(均用序號字母表示).

(2)請按要求將圖中所示的器材連成實驗電路.

(3)某同學(xué)通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示.現(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖所示的電路中,其中電源電動勢E=6 V,內(nèi)阻r=1 Ω,定值電阻R=9 Ω,此時燈泡的實際功率為________W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,直角坐標系在一真空區(qū)域里,y軸的左方有一勻強電場,場強方向跟y軸負方向成θ=30°角,y軸右方有一垂直于坐標系平面的勻強磁場,在x軸上的A點有一質(zhì)子發(fā)射器,它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=20×106m/s

的質(zhì)子,質(zhì)子經(jīng)磁場在y軸的P點射出磁場,射出方向恰垂直于電場的方向,質(zhì)子在電場中經(jīng)過一段時間,運動到x軸的Q點。已知A點與原點O的距離為10 cmQ點與原點的距離為(2010cm,質(zhì)子的比荷為=10×108C/kg。求:

1)磁感應(yīng)強度的大小和方向;

2)質(zhì)子在磁場中運動的時間;

3)電場強度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中,某同學(xué)為探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系,采用了如圖甲所示的實驗裝置.

1)實驗時,該同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,你認為應(yīng)該采取的措施是______.(填選項前的字母)

A.保證鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

B.選取打點計時器所打的第1點與第2點 間的距離約為2mm的紙帶來處理數(shù)據(jù)

C.把長木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平 衡摩擦力

D.必須先接通電源再釋放小車

2)如圖乙所示是實驗中得到的一條紙帶,其中ABCDEF是連續(xù)的六個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,相關(guān)計數(shù)點問的距離已在圖中標出,測出小車的質(zhì)量為M,鉤碼的總質(zhì)量為m.從打B點到打E點的過程中,合力對小車做的功是 ,小車動能的增量是 (用題中所測各物理量的符號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1899年,英國著名博物學(xué)家華萊士出版了名作《奇妙的世紀》,該書認為19世紀經(jīng)歷的科學(xué)進步較人類先前所有世紀經(jīng)歷的還要多。以下事件不能支持該觀點的是

A.內(nèi)燃機的發(fā)明和應(yīng)用

B.《物種起源》的出版

C.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

D.《論動體的電動力學(xué)》的發(fā)表

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場,電場線分布如圖所示,但是方向未知,一個質(zhì)量為m,電量為+q的小球在該電場中運動,小球經(jīng)過A點時的速度大小為,方向水平向右,運動至B點時速度大小為,若A、B兩點之間的高度差為h,則以下判斷中正確的是

AA、B兩點的電場強度和電勢大小關(guān)系為

B即使,電場力也不一定做正功

CA、B兩點間的電勢差為

D小球從A運動到B點的過程中電場力做功為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部.閉合開關(guān)S,電容器充電,這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ,如圖所示,則(  )

A. 保持開關(guān)S閉合,帶正電的A板向B板靠近,則θ減小

B. 保持開關(guān)S閉合,帶正電的A板向B板靠近,則θ不變

C. 開關(guān)S斷開,帶正電的A板向B板靠近,則θ增大

D. 開關(guān)S斷開,帶正電的A板向B板靠近,則θ不變

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同步練習(xí)冊答案
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