18．如圖所示，一個(gè)長度為20cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中；磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω．已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時(shí)相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2，判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量．

分析 在閉合前，導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)，在閉合后，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求的電流，根據(jù)F=BIL求的安培力，由共點(diǎn)力平衡求的質(zhì)量

解答 解：閉合開關(guān)后，電流由b指向a，受到的安培力向下
斷開時(shí)：2k△l1=mg
開關(guān)閉合后2k（△l1+△l2）=mg+F
受到的安培力為：F=BIL
回路中電流為I=UR
聯(lián)立解得m=0.04kg
答：金屬棒的質(zhì)量為0.04kg

點(diǎn)評 本題主要考查了共點(diǎn)力平衡，抓住通電前后的共點(diǎn)力平衡即可

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，懸掛的金屬圓環(huán)C與通電螺線管在同一軸線上，當(dāng)滑片向左滑動時(shí)，圓環(huán)C向左還是向右擺動？圓環(huán)有擴(kuò)張趨勢還是收縮趨勢？若將金屬圓環(huán)C懸掛在螺線管的中間，如圖中虛線所示位置，則又如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，A與B質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況在V-t圖象中，由A與B表示，則下述正確的是（　�。�
A．A與B同時(shí)由靜止出發(fā)，朝相反的方向運(yùn)動
B．在t=4s時(shí)A與B相遇
C．t=2s時(shí)，A與B兩質(zhì)點(diǎn)間距離一定等于2m
D．前4s內(nèi)，B的平均速度為0.75m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示的電路中，電源電動勢為6V，當(dāng)開關(guān)S閉合后，燈泡L1和L2都不亮，用理想電壓表測得各部分電壓是Uab=6V，Uad=6V，Ucd=0V，如果已知只有一處電路故障，則該故障一定是（　�。�
A．L1的燈絲燒斷了B．L2的燈絲燒斷了C．開關(guān)處斷路D．變阻器R斷路

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．有一段橫截面積為S的均勻銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)導(dǎo)線單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，每個(gè)電子的電荷量為e，此時(shí)電子定向移動的平均速率為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線某個(gè)橫截面的自由電子數(shù)可表示為（　�。�
A．nvtB．nvStC．IteD．ItSe

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．下列事實(shí)中哪一個(gè)能說明分子間存在間隙？（　�。�
A．把許多碎鉛塊壓緊就成一整塊鉛
B．水分子的直徑約為4×10-10m
C．水與酒精混合后的體積小于原來兩者體積之和
D．溫度越高，布朗運(yùn)動越激烈

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．“霾”主要指原因不明的因大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁現(xiàn)象．根據(jù)目前的認(rèn)識，機(jī)動車尾氣排放、煤炭燃燒和工業(yè)生產(chǎn)的燃燒過程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是產(chǎn)生霾的主要來源．它會對人的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生影響．將汽車由燃燒汽油、柴油等改為使用電力，是從源頭減少“霾”的重要措施．一輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車，擁有三十多個(gè)座位，其電池每次充電僅需三至五個(gè)小時(shí)，蓄電量可讓客車一次性跑500km，客車時(shí)速最高可達(dá)180km．如果客車總質(zhì)量為9×103kg．當(dāng)它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛時(shí)，驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I=150A，電壓U=300V．在此行駛狀態(tài)下（取g=10m/s2），求：
（1）驅(qū)動電機(jī)的輸入功率；
（2）若驅(qū)動電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)，求汽車所受阻力的大��；
（3）設(shè)想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽能電池板的最小面積．結(jié)合計(jì)算結(jié)果，簡述你對該設(shè)想的思考．
（已知太陽輻射的總功率P0=4×1026W，太陽到地球的距離r=1.5×1011m，太陽光傳播到達(dá)地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%）
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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，水平放置的圓盤邊緣C點(diǎn)有一個(gè)小洞，圓盤半徑R=1m，在圓盤直徑CD的正上方，與CD平行放置一條長為R的水平滑道AB，滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，且B點(diǎn)距離圓盤圓心的豎直高度h=1.25m，在滑道右端靜止放置質(zhì)量m=2kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球與滑道間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，現(xiàn)使小球以某一水平向左的初速度運(yùn)動，同時(shí)圓盤從圖示位置以圖中所示的角速度ω繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，最終小球恰好落入圓盤邊緣的小洞內(nèi)，重力加速度取10m/s2．
（1）小球運(yùn)動的初速度v0的大小
（2）圓盤運(yùn)動角速度ω的值．

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8．如圖所示，在紙面內(nèi)有一通有恒定電流的直導(dǎo)線，有一圓形導(dǎo)線框從上向下經(jīng)過直導(dǎo)線的過程中（線圈平面始終與直導(dǎo)線的距離恒定且稍大于零），關(guān)于圓形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向，下列說法正確的是（　�。�
A．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流先順時(shí)針后逆時(shí)針
B．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流先逆時(shí)針后順時(shí)針
C．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流先順時(shí)針再逆時(shí)針最后順時(shí)針
D．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流先逆時(shí)針再順時(shí)針最后逆時(shí)針

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