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如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨...

如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,且接触良好,整套装置处于匀强磁场中。金属杆ab中通有大小为I的电流。已知重力加速度为g

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(1)若匀强磁场方向垂直斜面向下,且不计金属杆ab和导轨之间的摩擦,金属杆ab静止在轨道上,求磁感应强度的大小;

(2)若金属杆ab静止在轨道上面,且对轨道的压力恰好为零,需在竖直平面内加一匀强磁场,说明该磁场的磁感应强度大小和方向应满足什么条件;

(3)若匀强磁场方向垂直斜面向下,金属杆ab与导轨之间的动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。欲使金属杆ab静止,则磁感应强度的最大值是多大?

 

(1)(2)磁场方向垂直金属杆ab水平向右(3) 【解析】 试题分析:(1)设磁感应强度为B1。根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上,金属杆ab受力如图。 根据平衡条件对金属杆ab有:(2分)解得:(2分) (2)金属杆ab对导轨压力为零,则金属杆ab只受重力和安培力。 根据平衡条件对金属杆ab有: (2分)解得:(1分) 根据安培定则可知磁场方向垂直金属杆ab水平向右。(2分) (3)根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上,当金属杆ab受到的静摩擦力沿斜面向下,且为最大值时,磁感应强度值达到最大,设为B3。金属杆ab受力如图。 根据平衡条件对金属杆ab有:(2分) 解得:(1分) 考点:考查了安培力的计算 【名师点睛】根据共点力平衡即可求得磁场强度;根据共点力平衡即可求得;根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上,当金属杆ab受到的静摩擦力沿斜面向下,且为最大值时,磁感应强度值达到最大  
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考点分析:
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如图所示,一台直流电动机所加电压为110 V,通过的电流为5 A。该电动机在10 s内把一个质量为50 kg的物体匀速提升了9 m高,求电动机的电功率和电动机线圈的电阻(不计摩擦,g取10 m/s2)。

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在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中,提供的器材有:

A.干电池一节

B.电流表(量程0~0.6A~3A )

C.电压表(量程0~3V~15V )

D.开关S和若干导线

E.滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω,允许最大电流1 A)

F.滑动变阻器R2(最大阻值200 Ω,允许最大电流0.5 A)

(1)利用所给的器材测量干电池的电动势和内阻,滑动变阻器应选________(填写代号)。

(2)为使测量尽可能精确,用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路。

(3)利用实验测得的数据在如图所示的坐标系中作出了U­I图线,由此求得待测电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。(结果均保留三位有效数字)

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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为         mm;用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为        mm;

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(2)该同学直接用多用电表测其电阻.用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”的位置测量,发现指针偏转角度太大,这时应将选择旋钮指向欧姆挡“______”位置,欧姆调零后测量,其表盘及指针所指位置如图所示,则电阻为_______Ω.

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(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻R;

电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)

电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);

直流电源E(电动势4V,内阻不计);滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);

滑动变阻器R2(阻值范围0~20kΩ,允许通过的最大电流0.5A);

开关S; 导线若干.

为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在方框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号

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如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L=0.4m,两极板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流以相同的速度v0从两极板中央平行极板射入,开关S闭合前,两极板间不带电,由于重力作用,微粒能落到下极板的正中央.已知微粒质量m=4×10-5 kg、电荷量q=+1×10-8 C,g=10 m/s2,则下列说法正确的是(   )

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A.微粒的入射速度v0=10m/s

B.电容器上板接电源正极时微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场

C.电源电压为160 V时,微粒可能从平行板电容器的右边射出电场

D.电源电压为100 V时,微粒可能从平行板电容器的右边射出电场

 

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x轴上存在一水平方向的电场,有一质量m=2kg的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下,以初速度v0=2m/s在x0=7m处开始向x轴负方向运动。电势能EP随位置x的变化关系如图所示,则小球的运动范围和最大速度分别为(      

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A.运动范围x≥0           B.运动范围x≥1m

C.最大速度vm=2满分5 manfen5.comm/s   D.最大速度vm=3满分5 manfen5.comm/s

 

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