(9分)如圖所示,在傾角為θ=30°的斜面上,固定一寬L=0.25 m的平行金屬導軌,在導軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=1 Ω,一質(zhì)量m=20 g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好.整個裝置處于磁感應強度B=0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計).金屬導軌是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金屬棒在導軌上靜止,求:
 
(1)通過金屬棒的電流;
(2)滑動變阻器R接入電路中的阻值.

(1)0.5 A (2)23 Ω

解析試題分析:(1)由題意知金屬棒靜止在金屬軌道上受力平衡,如圖所示:所以F=mgsin30°,得F=0.1 N.
解得I==0.5 A.             4分

(2)設滑動變阻器接入電路的阻值為R0,根據(jù)閉合電路歐姆定律得:
E=I(R0+r)
解得R0-r=23 Ω.           5分
考點:本題考查物體的平衡、歐姆定律等知識.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

用L=30cm的細線將質(zhì)量為4×10-3㎏的帶電小球P懸掛在O點下,當空中有方向為水平向右,大小為1×104N/C的勻強電場時,小球偏轉(zhuǎn)37°后處在靜止狀態(tài)。

(1)分析小球的帶電性質(zhì);
(2)求小球的帶電量;
(3)求細線的拉力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,豎直放置的大圓環(huán)圓心為O,半徑為R,質(zhì)量為m的小球A套在大圓環(huán)上,有一足夠長的細輕繩拴在A上,另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點C處的一個小滑輪后吊著一個小球B,不計滑輪半徑和質(zhì)量、不計繩子的質(zhì)量,不計一切摩擦,繩子不可伸長.平衡時弦CA所對的圓心角θ=30°。

求:(1)小球B質(zhì)量mB
(2)若mB=m,將小球A從圓心O的等高點D靜止釋放后小球A、B軌道稍微錯開互不影響,求小球A的最大速度vAM。(可含根式)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)質(zhì)量為m=0.02 kg的通電細桿ab置于傾角為θ=37°的平行放置的導軌上,導軌的寬度d=0.2 m,桿ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,磁感應強度B=2 T 的勻強磁場與導軌平面垂直且方向向下,如圖所示.現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭,試求出為使桿ab靜止不動,通過ab桿的電流范圍為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,A、B兩小球帶等量同號電荷,A固定在豎直放置的L=10cm長的絕緣支桿上,B受A的斥力作用靜止于光滑的絕緣斜面上與A等高處,斜面傾角為=300,B的質(zhì)量為m=360g。

求:(1)B球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?nbsp;
(2)B 球帶的電荷量大。╣取10m/s2,結果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

某同學在研究氣體的等容變化規(guī)律時,在實驗室將一玻璃瓶開口向上豎直放入燒杯中的水里,緩慢加熱到時,用一個軟木塞封住瓶口,然后將燒杯中水溫緩慢降至,若想向上拔出軟木塞,至少需要施加多大外力?已知大氣壓強,瓶口面積,軟木塞的重量,取熱力學溫度,(軟木塞與瓶口之間的摩擦不計).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,四個電阻阻值均為R,電池內(nèi)阻不計,S閉合時,水平平行的金屬板間質(zhì)量為m,帶電荷量為q的微粒,恰好靜止在兩板的中央d/2處(d為兩板間的距離),S斷開后,微粒向一極板運動,碰撞后速度大小不變只改變方向,電量由q變?yōu)閝′,隨后向另一極板運動,到達另一極板時速度恰好減為零。

(1)電路中電池電動勢多大?
(2)微粒后來的帶電荷量q′多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)兩根相距為的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為,導軌電阻不計,回路總電阻為。整個裝置處于磁感應強度大小為,方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力(大小未知)作用下以一定的速度沿導軌向右勻速運動時,cd桿正好以速度向下勻速運動。重力加速度為。試求:

(1)桿ab中電流的方向和桿ab速度的大;
(2)回路電阻消耗的電功率;
(3)拉力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩根平行金屬導軌與水平面間的夾角α=30°,導軌間距為l = 0.50m,金屬桿ab、cd的質(zhì)量均為m=1.0kg,電阻均為r = 0.10Ω,垂直于導軌水平放置.整個裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應強度B = 2.0T.用平行于導軌方向的拉力拉著ab桿沿軌道以某一速度勻速上升時,cd桿恰好保持靜止.不計導軌的電阻和摩擦,重力加速度g =10m/s2.求:

(1)回路中感應電流I的大。
(2)拉力做功的功率.

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