2.如圖所示,通電導體棒AC靜止在水平導軌上,棒的質(zhì)量為m,長為L,通過它的電流為I,勻強磁場的磁感應強度為B,方向和導軌平面成θ角,則棒AC受到的安培力大小為BIL;棒AC受到的摩擦力大小為BILsinθ;導軌受到棒的壓力大小為mg-BILcosθ.

分析 導體棒AC靜止于水平導軌上,受到重力、安培力、導軌的支持力和靜摩擦力.導體棒與磁場方向垂直,安培力大小FA=BIL,根據(jù)左手定則判斷安培力方向,根據(jù)平衡條件求解導軌對導體棒的摩擦力和支持力.

解答 解:如圖,

由左手定則,安培力大小FA=BIL,方向垂直于磁場方向斜向上
根據(jù)平衡條件得:
mg+FAcosθ=N…①
f=FAsinθ…②
由①得:N=mg-FAcosθ=mg-BILcosθ
由②得:f=BILsinθ
故答案為:BIL;BILsinθ,mg-BILcosθ

點評 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,將立體圖轉(zhuǎn)換為平面圖,結(jié)合共點力平衡進行求解.注意電流的方向.

練習冊系列答案
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3.一小車以3m/s的初速度,2m/s2的加速度做勻加速直線運動,求:
(1)小車在第4s末的速度是多少?
(2)小車在第4s內(nèi)的位移是多少?

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4.如圖所示為一物體做直線運動的v-t圖象,根據(jù)圖象做出的以下判斷中,正確的是(  )
A.物體始終沿正方向運動
B.物體先沿負方向運動,在t=2s后開始沿正方向運動
C.在t=2s前物體位于出發(fā)點負方向上,在t=2s后位于出發(fā)點正方向上
D.在前2秒,物體的加速度與速度方向相反,在2s末到4s末物體的加速度與速度方向相同

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10.(1)場是物理學中的重要概念,除了電場和磁場,還有引力場.物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生作用的,地球附近的引力場叫重力場.仿照電場強度的定義,請你定義重力場強度的大小和方向.
(2)電場強度和電勢都是描述電場的物理量,請你在勻強電場中推導電場強度與電勢差的關(guān)系式.
(3)如圖所示,有一水平向右的勻強電場,一帶正電的小球在電場中以速度v0豎直向上拋出,小球始終在電場中運動.已知小球質(zhì)量為m,重力加速度為g,其所受電場力為重力的$\frac{3}{4}$.求小球在運動過程中的最小速度的大小和方向.(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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17.為了驗證機械能守恒定律,某同學使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗.其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當滑行器M通過G1、G2光電門時,光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,兩光電門中心間的距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m,細繩不可伸長且其質(zhì)量可以忽略,重力加速度為g.該同學想在水平的氣墊導軌上,只利用以上儀器,在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗證機械能守恒定律,請回答下列問題:

(1)實驗開始應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺母,使氣墊導軌水平.請在以下空白處填寫實驗要求.在不增加其他測量器材的情況下,調(diào)水平的步驟是:取下牽引砝碼m,接通氣墊導軌裝置的電源,調(diào)節(jié)導軌下面的螺母,若滑行器M放在氣墊導軌上的任意位置都能保持靜止,或者輕推滑行器M,M分別通過光電門G1、G2的時間相等,則導軌水平;
(2)當氣墊導軌調(diào)水平后,在接下來的實驗操作中,以下操作合理的是AC;
A.擋光片的寬度D應盡可能選較小的
B.選用的牽引砝碼的質(zhì)量m應遠小于滑行器和擋光片的總質(zhì)量M
C.為了減小實驗誤差,光電門G1、G2的間距x應該盡可能大一些
D.用來牽引滑行器M的細繩可以與導軌不平行
(3)在每次實驗中,若表達式mgx=$\frac{1}{2}$(M+m)${v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$(M+m)${v}_{1}^{2}$(用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立,則機械能守恒定律成立.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖1所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的小球相連;遮光片兩條長邊與導軌垂直;導軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到光電門B處的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A處由靜止開始運動.

(1)某次實驗測得傾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為△Ek=$\frac{(M+m)^{2}}{2{t}^{2}}$,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為△Ep=$(m-\frac{M}{2})gd$,在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ek=△Ep則可認為系統(tǒng)的機械能守恒;
(2)某同學改變A、B間的距離,作出的v2-d圖象如圖2所示,并測得M=m,則重力加速度g=9.6m/s2

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14.如圖1是驗證機械能守恒定律的實驗.小圓柱由一根不可伸長的輕繩拴住,輕繩另一端固定.將輕繩拉至水平后由靜止釋放.在最低點附近放置一組光電門,測出小圓柱運動到最低點的擋光時間△t,再用游標卡尺測出小圓柱的直徑d,如圖2,重力加速度為g.則

(1)小圓柱的直徑d=1.02cm;
(2)測出懸點到圓柱重心的距離為l,若等式gl=$\frac{lxrlzlz^{2}}{2△{t}^{2}}$成立,說明小圓柱下擺過程機械能守恒.

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11.如圖所示,R為電阻箱,電壓表為理想電壓表.當電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時,電壓表讀數(shù)為U1=4V;當電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時,電壓表讀數(shù)為U2=5V.求:
(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r;
(2)當電阻箱R讀數(shù)為多少時,電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.某同學想盡可能精確的測量某導電溶液的電阻率,先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極(接觸電阻不計),兩電極相距為L,其間充滿待測的導電溶液.該導電溶液的電阻大約為4.5×104Ω.現(xiàn)用如下器材進行測量:
電壓表(量程15V,內(nèi)阻約30kΩ)、
電流表(量程300 μA,內(nèi)阻約50Ω)、
滑動變阻器(100Ω,1A)、
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單刀開關(guān)一個、導線若干.
他通過實驗測出導電溶液的電阻為R.實驗中他還用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖1所示.根據(jù)以上所述請回答下面的問題:
(1)玻璃管內(nèi)徑d的測量值為3.075cm;
(2)請在圖2線框內(nèi)畫出測量導電溶液電阻的電路圖,并在圖3實物圖中補畫出未連接的導線.
(3)計算導電溶液的電阻率表達式ρ=$\frac{πRj5lblzp^{2}}{4L}$.(用R、d、L表示)

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