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水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为...

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:

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(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

 

(1)mg﹣, (2),水平向右. 【解析】 试题分析:(1)作出受力分析图,根据共点力平衡,结合安培力大小公式、闭合电路欧姆定律求出支持力和摩擦力的大小. (2)当ab棒所受的安培力竖直向上时,支持力为零时,B的大小最小,根据共点力平衡求出B的大小,根据左手定则判断B的方向. 【解析】 从b向a看其受力如图所示. (1)水平方向:f=FAsinθ ① 竖直方向:N+FAcosθ=mg ② 又FA=BIL=BL ③ 联立①②③得:N=mg﹣,f=. (2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知所受安培力竖直向上, 则有FA=mg 解得:Bmin=,根据左手定则判定磁场方向水平向右. 答:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力分别为N=mg﹣,f=. (2)B的大小至少为,此时B的方向水平向右. 【点评】本题考查共点力平衡与安培力知识的综合,将立体图转化为平面图是解决本题的关键.  
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考点分析:
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(1)如图1所示为某同学用游标卡尺测量一均匀圆柱体长度,由图可知其长度为      mm;

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(2)为了描绘该小灯泡L的伏安特性曲线,实验室可提供选择的器材及代号如下:

A.小灯泡L(3.0V,1.8W)

B.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流1.5A)

C.电压表V1(量程:0~3V,RV约为5kΩ)

D.电压表V2(量程:0~15V,RV约为10kΩ)

E.电流表A1(量程:0~0.6A,RA约为0.5Ω)

F.电流表A2(量程:0~3A,RA约为0.1Ω)

G.蓄电池组(电动势约为4V)、电键各一个,导线若干

①请你用笔线代替导线将图2所示的实验电路图补充完整;

②按你连接的电路,开关S闭合后,要使小灯泡的亮度增加,变阻器的滑动触头P应向      (选填“a”或“b”)端移动;

3)实验中应选电压表      ,电流表      .(请填写器材前面的字母序号)

 

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在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图1接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合S时,观察到电流表指针向右偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按图2所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路.根据电磁感应规律,填写实验现象(向左偏转、向右偏转、不偏转).

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①S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针

②线圈A放在B中不动时,指针

③线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针

④线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针     

 

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如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的(  )

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A.加速的次数      B.加速电压的大小

C.金属盒的半径    D.匀强磁场的磁感应强度

 

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如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进人匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力.下列说法正确的有(  )

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A.a、b均带正电

B.a在磁场中飞行的时间比b的短

C.a在磁场中飞行的路程比b的短

D.a在P上的落点与O点的距离比b的近

 

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如图所示,两个带电粒子M和N,以相同的速度经小孔S垂直进入同一匀强磁场,运行的半圆轨迹如图两种虚线所示,下列表述正确的是(  )

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A.M带负电,N带正电

B.M的质量大于N的质量

C.M的带电量小于N的带电量

D.M的运行时间不可能等于N的运行时间

 

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