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如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=...

如图所示,两平行金属导轨间的距离L=04m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370,在导轨所在的平面内,分布着磁感应强度B=05T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场;金属导轨的一端接有电动势E=45V、内阻r=050Ω的直流电源现把一个质量为m=004kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒静止,导体棒的电阻R=2其余电阻不计,g=10m/s2已知sin37°=060,cos37°=080,求:

1导体棒受到的摩擦力的大小

2若导轨光滑,仍能使导体棒静止在导轨上,求所加匀强磁场磁感应强度的最小值Bmin及Bmin的方向

 

(1)0.06N(2)0.4T;垂直于导轨平面向上。 【解析】 试题分析:(1)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0.24N; 由闭合电路的欧姆定律: 由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f 根据共点力平衡条件mg sin37°+f=F安 解得:f=0.06N. (2)当安培力平行于轨道平面向上时,安培力最小; 此时对应最小磁感应强度满足:Fmin=BminIL 得:Bmin=0.4T; 由左手定则可知:垂直于导轨平面向上。 考点:安培力;物体的平衡 【名师点睛】解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律,安培力的大小公式,以及会利用共点力平衡去求未知力。  
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考点分析:
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如图所示,一质量为m,电荷量为e的电子,以某一速度垂直左边界射入磁感应强度为B的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向间的夹角为300,磁场左右边界平行,边界之间的距离为L,不计重力影响

求:1电子穿过磁场的时间;

2电子的速度;

 

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物质材料的电阻率往往随温度的变化而变化,一般金属材料的电阻随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率随温度升高而减小;某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们选用的器材有:

用该种导电材料制作而成的电阻较小的元件Z;

电压表V量程3V,内阻约3kΩ

电流表A量程3A,内阻约005Ω

电源E电动势2V,内阻不计

滑动变阻器R最大阻值约1Ω、开关S、导线

同学甲实验测得元件Z的电压与电流的关系如表所示,

U/V

0

040

060

080

100

120

150

I/A

0

020

045

080

125

180

280

①甲同学在实验过程中,采用的电路图是

②根据甲同学的实验数据,可判断元件Z是       材料填“金属”或“半导体”

③乙同学采用同样的方法进行实验,检查实验电路连接正确,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑动头,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转在不断开电路的情况下,检查电路故障,应该使用多用电表挡填“欧姆×10”、“直流电压 25V”、“直流电流 25mA”,检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时,多用电表指针发生较大偏转,说明电路故障是     

 

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霍尔元件可以用来检测磁场及其变化,测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B的实验电路如图所示:

1制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电,电流从乙图中霍尔元件左侧流入,右侧流出,所测磁场的方向竖直向下,霍尔元件      填“前”或“后”表面电势高;

2已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,霍尔元件长为a,宽为b,高为h,为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B,还必须测量的物理量有     写出具体的物理量名称及其符号,计算式B=      

 

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竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的四分之一圆周MN和半径r的半圆周NP拼接而成,两段圆弧相切于N点,R>2r,小球带正电,质量为m,电荷量为q已知将小球由M点静止释放后,它刚好能通过P点,重力加速度为g,不计空气阻力下列说法正确的是 

A若整个轨道空间加竖直向上的匀强电场EEq<mg,则小球仍能通过P点

B若整个轨道空间加竖直向下的匀强电场,则小球不能通过P点

C若整个轨道空间加垂直纸面向里的匀强磁场,则小球一定不能通过P点

D若整个轨道空间加垂直纸面向外的匀强磁场,则小球可能不能通过P点

 

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如图所示为磁流体发电机的原理图:将一束等离子体垂直于磁场方向喷入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,两板间就会产生电压,如果射入的等离子体速度均为v,两金属板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,等离子体充满两板间的空间当发电机稳定发电时,电流表示数为I,下列说法正确的是 

A上极板A带负电

B两极板间的电动势为IR

C板间等离子体的内阻是

D板间等离子体的电阻率

 

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