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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=0.040kg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R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin 37°=0.60、cos 37°=0.80,求:

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(1)通过导体棒的电流;

(2)导体棒受到的安培力;

(3)导体棒受到的摩擦力.

(4)若将磁场方向改为竖直向上,要使金属杆继续保持静止,且不受摩擦力左右,求此时磁场磁感应强度B2的大小?

 

(1)1.5A; (2)0.30 N; (3)0.06N. (4)0.5T. 【解析】 试题分析:(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. (4)当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,画出受力图,然后结合几何关系即可求出. 【解析】 (1)根据闭合电路欧姆定律得:I1==1.5 A. (2)导体棒受到的安培力为:F安=BIL=0.30 N. 由左手定则可知,安培力沿斜面向上 (3)对导体棒受力分析如图,将重力正交分解,沿导轨方向有: F1=mgsin 37°=0.24 N F1<F安,根据平衡条件可知,摩擦力沿斜面向下 mgsin 37°+f=F安 解得:f=0.06 N. (4)当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,则 B2IL=mgtan α, B2=0.5T 答:(1)通过导体棒的电流是1.5A; (2)导体棒受到的安培力0.30 N,由左手定则可知,安培力沿斜面向上; (3)导体棒受到的摩擦力是0.06N. (4)若将磁场方向改为竖直向上,要使金属杆继续保持静止,且不受摩擦力左右,此时磁场磁感应强度B2的大小是0.5T. 【点评】解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律,安培力的大小公式,以及会利用共点力平衡去求未知力.  
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考点分析:
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在如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=R3=4Ω,当开关K接a时,R2上消耗的电功率为4W,当开关K接b时,电压表示数为4.5V,试求:

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(1)开关K接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;

(2)开关K接b时,电源的电动势和内电阻;

(3)开关K接c时,通过R2的电流.

 

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如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带有正电的小物体质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物体恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的满分5 manfen5.com,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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(1)原来的电场强度E为多大?

(2)物块运动的加速度?

(3)沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小.

 

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在电场中把一个电荷量为﹣2×10﹣9C的带电粒子从A点移到B点,静电力做功为﹣1.5×10﹣7J,再把该粒子从B点移到C点,静电力做功为4×10﹣7J.

(1)求A、B间,B、C间,A、C间的电势差

(2)若规定A点为零势能点,求该粒子在C点的电势能.

 

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某同学使用多用表粗略测量一定值电阻的阻值:

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(1)表内电池的      极与红表笔相连;

(2)先把选择开关旋到“×1k”挡位,测量时指针偏转如图1所示.请你简述接下来的测量过程:

①断开待测电阻,将选择开关旋到;

②将两表笔短接,

③再接入待测电阻,重新读数;

④测量结束后,将选择开关旋到.

(3)表盘的示数如图2,则电阻值是      Ω.

 

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小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压).实验时用到的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0﹣10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.

I/A

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/V

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

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(1)在图1虚线框中画出实验电路图.要求尽量减少实验误差.

(2)在图2方格图中画出小灯泡的U﹣I曲线.

 

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