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如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为...

如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源.将一根质量为的直导体棒放在两轨体会配合,且与两轨道垂直.已知轨客导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为,方向由,图乙为图甲沿方向观察的平面图.若重力加速度为,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止.

  

)请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图;

)求出磁场对导体棒的安培力的大小;

)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度的最小值的大小和方向.

 

()图见解析(2);(3) 垂直轨道平面斜向上. 【解析】 导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力,安培力方向由左手定则判断,作出受力示意图.根据共点力平衡条件求解磁场对导体棒的安培力的大小;要使磁感应强度最小,则要求安培力最小,当安培力方向平行斜面向上时,安培力最小,由平衡条件和F=BIL公式求解磁感应强度B的最小值. (1)导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力,由左手定则判断可知,安培力方向水平向右.作出受力示意图如图所示. (2)根据共点力平衡条件可知,磁场对导体棒的安培力的大小 F=mgtanα (3)要使磁感应强度最小,则要求安培力最小.根据受力情况可知,最小安培力 Fmin=mgsinα,方向平行于轨道斜向上 所以最小磁感应强度Bmin=FminIl=mgsinαIl 根据左手定则可判断出,此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上.
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如图所示,长为L,倾角为的固定光滑绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,一带电量为+q,质量为m的小球,以初速度发v0由斜面底端的A点开始沿斜面向上匀速运动,重力加速度为g。求:

1)匀强电场的电场强度E的大小;

2AC间的电势差UAC的大小。

 

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如图所示电路中,,电池的内阻,电动势

1)闭合开关S,求稳定后通过的电流.

2)求将开关断开后流过的总电荷量.

 

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1)先测电阻R1的阻值。请将李明同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出示数r和对应电压表的示数U1,保持电阻箱示数不变,_________________________,读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1=_______________

2)李明同学已经测得电阻R1=4.5Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E=__________V,电阻R2=_______Ω

 

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1)测某金属丝的电阻率,为了精确的测出金属丝的电阻,常用欧姆表对金属丝的电阻粗测,下图是分别用欧姆档的“×1”(图a)和“×10”档(图b)测量时表针所指的位置,则测该段金属丝应选择________档(填“×1”“×10”),该段金属丝的阻值约为________Ω

2)所测金属丝的直径d如图c所示,d=_______mm;接入电路金属丝的长度L如图d(金属丝的左端从零刻度线对齐)所示,L=________cm

 

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如图所示,绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体.劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与小物体接触(未固定),弹簧水平且无形变.O点左侧有竖直向下的匀强电场,电场强度为.用水平力F缓慢向右推动物体,在弹性限度内弹簧被压缩了x0,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0,物体与水平面间的动摩擦因数为µ,重力加速度为g.则(  )

A. 撤去F后,物体回到O点时速度最大

B. 撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为

C. 物体离开弹簧时速率为

D. 撤去F后系统产生的内能为4µmgx0

 

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