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如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,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=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力.

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(1)根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小. (2)根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小. (3)导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡,根据共点力平衡求出摩擦力的大小. 【解析】 (1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有: I==1.5A (2)导体棒受到的安培力: F安=BIL=0.30N (3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0.24N 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
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考点分析:
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在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω).
(1)小红按如图1所示的电路图连接实物电路,在电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障.她的操作如下:
a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图3所示,则所测阻值为______Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变.由以上操作可判断发生断路故障的元件是______  (填元件名称)
(2)她设计的实验电路中定值电阻R的作用是(说出一条理由即可)______
(3)请根据电路图把实物图没完成的连线连接好.
(4)在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请在图4中继续完成图象;并根据图象可得该电池的电动势E=______ V,电池内阻r=______Ω(小数点后保留两位数字).
(5)用此电路测量电池的电动势和内电阻,产生误差的原因是______;测出的电动势E与真实值相比偏(选填“大”或“小”)______
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在“测定金属的电阻率”的实验中:
(1)如图所示的三个图分别为用螺旋测微器测金属线的直径、用伏安法测金属丝的电阻过程中电压表和电流表的示数情况.从图上可以读出:该金属丝的直径d为______mm,电压表的示数U为______V,电流表的示数I为______A.
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(2)用直接测量的量表示的测量金属电阻率的公式为______,若已知金属导线的长度为38cm,根据上面读出的数据计算出的金属电阻率为ρ=______Ω•m.(结果保留一位有效数字)
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质量为500kg的电瓶车,由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压,当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A,设车所受的阻力是车重的0.02倍(g=10m/s2).下列说法中正确的是( )
A.电瓶车受到的阻力为100N
B.电动机的机械效率为33.33%
C.电动机的内阻为1.6Ω
D.电动机的内阻为3.2Ω
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如图所示,在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电场的场强为E,方向竖直向下,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,一质量为m的带电粒子,在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动,则可判断该带电质点( )
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A.带有电荷量为manfen5.com 满分网的负电荷
B.沿圆周逆时针运动
C.运动的角速度为manfen5.com 满分网
D.运动的速率为manfen5.com 满分网
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如图所示,回旋加速器的两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d,加速电压为U,若要增大带电粒子(电荷量为q、质量为m,不计重力)射出时的动能,则下列方法中哪些可行( )
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A.增大匀强电场间的加速电压
B.减小狭缝间的距离
C.增大磁场的磁感应强度
D.增大D形金属盒的半径
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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