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如图所示,水平导轨间距为L=0.5m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=1k...

如图所示,水平导轨间距为L=0.5m,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量m=1kg,电阻R0=0.9Ω,与导轨接触良好;电源电动势E=15V,内阻r=0.1Ω,电阻R=4Ω;外加匀强磁场的磁感应强度B=4T,方向垂直于ab,与导轨平面成α=53°角;ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力为水平方向,重力加速度g=10m/s2ab处于静止状态.已知sin53°=0.8cos53°=0.6.求:

1)通过ab的电流大小和方向.

2ab受到的安培力大小和方向.

3)重物重力G的取值范围.

 

(1)3A;由a到b (2)6N;与水平成37°角斜向左上方(3) 【解析】 通过闭合电路的欧姆定律可算出电流,进而算出安培力,由左手定则可判断安培力方向,通过动态平衡分析,分析出摩擦力的方向,即可解决问题。 (1)由闭合电路的欧姆定律可得,通过AB的电流为: 方向由a到b。 (2)AB受到的安培力为: 方向为与水平成37°角斜向左上方。 (3)AB受力如下图所示,最大静摩擦力: 由平衡条件得:当最大静摩擦力方向向右时: 当最大静摩擦力方向向左时:  由于重物平衡,故T=G,则重物重力的取值范围为:
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质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在图示倾角为30°的光滑绝缘固定斜面顶端,整个斜面置于B=1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.物块由静止开始下滑,到某一位置离开斜面(设斜面足够长,g10m/s2).求:

1)物块带何种电荷?

2)物块离开斜面时的速度是多大?

3)物块在斜面上滑行的距离是多大?

 

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为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系,提供了如下的实验器材:

A.电压表V1015V,内阻15kΩ      

B.电压表V202V,内阻2kΩ

C.电流表A01A,内阻约

D.定值电阻R1=16kΩ

E.定值电阻R2=2kΩ

F.滑动变阻器R15Ω2A

G.学生电源(直流6V,内阻不计)

H.开关、导线若干

1)为了减小实验误差,电压表应选用______,定值电阻应选用______(均用序号字母填写);

2)在探究功率与电压的关系时,要求电压从零开始调节,并且多次测量,在图中画出满足要求的电路图;

________

3)根据设计的电路图,写出电压表读数UV与小灯泡两端电压U的关系_________.若小灯泡的电功率为P,则关系图线可能正确的是__________

A.B.C.D.

 

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如图1,用螺旋测微器测金属棒直径为______ mm;如图220分度游标卡尺测金属棒长度为______ cm

2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×100”挡时发现指针偏转角度过小,他应该换用______ 挡(填“×10”“×1K”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为______ Ω

 

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如图所示,在直角三角形ABC内充满垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),AB边长度为d,∠B=.现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子,已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t,而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为t(不计重力)。则下列判断中正确的是

A.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为5t

B.该匀强磁场的磁感应强度大小为

C.粒子在磁场中运动的轨道半径为d

D.粒子进入磁场时速度大小为

 

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如图所示,边长为L的正方形abcd为两个匀强磁场的边界,正方形内磁场的方向垂直纸面向外。磁感应强度大小为B,正方形外的磁场范围足够大,方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B;把一个离子源放在顶点a处,它将沿ac连线方向发射质量也为m、电荷量为qq>0)、初速度为v0= 的带电粒子(重力不计),下列说法正确的是

A.粒子第一次到达d点所用的时间为

B.粒子第一次到达c点所用的时间为

C.粒子第一次到达b点所用的时间为

D.粒子第一次返回a点所用的时间为

 

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