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有一金属细棒ab,质量m=0.05kg,电阻不计,可在两条轨道上滑动,如图所示,...

有一金属细棒ab,质量m=0.05kg,电阻不计,可在两条轨道上滑动,如图所示,轨道间距为L=0.5m,其平面与水平面的夹角为θ=37°,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1.0T,金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5,(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)回路中电源电动势为E=3V,内阻r=0.5Ω.求:

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①为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动,流过金属细棒ab的电流的最大值为多少?

②滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内,金属棒能静止在轨道上?

(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

(1)1A. (2)2.5Ω≤R≤14.5Ω,金属棒能静止在轨道上 【解析】 试题分析:(1)当金属棒刚要要向上滑动时,摩擦力沿斜面向下并达最大,此时通过金属棒的电流达到最大. (2)由最大电流可求得最小电阻值; 当金属棒正要向下滑动时,摩擦力沿斜面向上并达最大,此时通过金属棒的电流最小为,由最小电流值可求得最大电阻值. 【解析】 (1)当金属棒正要向上滑动时,摩擦力沿斜面向下并达最大,此时通过金属棒的电流达到最大I1 mgsinθ+μmgcosθ=I1LB 解得:I1=1A (2)由 解得:R1=2.5Ω 当金属棒正要向下滑动时,摩擦力沿斜面向上并达最大,此时通过金属棒的电流最小为I2 mgsinθ=μmgcosθ+I2LB 解得:R2=14.5Ω 2.5Ω≤R≤14.5Ω 答:(1)为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动,流过金属细棒ab的电流的最大值为1A. (2)滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围为2.5Ω≤R≤14.5Ω,金属棒能静止在轨道上   【点评】本题关键是金属棒能静止在轨道上是有静摩擦力作用,静摩擦力作用的问题总是离不开方向的变化,由此以最大静摩擦力的方向来分析解决问题  
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考点分析:
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如图所示,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=60°,求电子的质量和穿越磁场的时间.

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读出下列测量仪器的数据:

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(1)如图1,游标卡尺      cm

(2)如图2,螺旋测微器      mm

(3)如图3,多用电表电阻档(10倍率)      Ω

 

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某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:

A.被测干电池一节

B.电流表:量程0~0.6A,内阻约1Ω

C.电流表:量程0~3A,内阻约0.1Ω

D.电压表:量程0~3V,内阻未知

E.电压表:量程0~15V,内阻未知

F.滑动变阻器:0~10Ω,2A

G.滑动变阻器:0~100Ω,1A

H.开关、导线若干

伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差,在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻的.

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(1)在上述器材中请选择适当的器材:      (填写选项前的字母);

(2)实验电路图应选择图中的      (填“甲”或“乙”);

(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图象,则干电池的电动势E=      V,内电阻r=      Ω.

 

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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是(  )

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A.增大匀强电场间的加速电压

B.增大磁场的磁感应强度

C.减小狭缝间的距离

D.增大D形金属盒的半径

 

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如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则(  )

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A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是N极

B.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是N极

C.无论如何台秤的示数都不可能变化

D.台秤的示数可能随电流的增大而减小

 

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