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18.如圖所示,一個長度為20cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中;磁場的磁感應(yīng)強度大小為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: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

點評 本題主要考查了共點力平衡,抓住通電前后的共點力平衡即可

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,圓環(huán)C向左還是向右擺動?圓環(huán)有擴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)點的運動情況在V-t圖象中,由A與B表示,則下述正確的是( �。�
A.A與B同時由靜止出發(fā),朝相反的方向運動
B.在t=4s時A與B相遇
C.t=2s時,A與B兩質(zhì)點間距離一定等于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個自由電子,每個電子的電荷量為e,此時電子定向移動的平均速率為v,在t時間內(nèi),通過導(dǎo)線某個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.下列事實中哪一個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,擁有三十多個座位,其電池每次充電僅需三至五個小時,蓄電量可讓客車一次性跑500km,客車時速最高可達(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,驅(qū)動電機的輸入電流I=150A,電壓U=300V.在此行駛狀態(tài)下(取g=10m/s2),求:
(1)驅(qū)動電機的輸入功率;
(2)若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機械功率P機,求汽車所受阻力的大小;
(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點有一個小洞,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),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動,同時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)小球運動的初速度v0的大小
(2)圓盤運動角速度ω的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

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)電流先順時針后逆時針
B.導(dǎo)線框中感應(yīng)電流先逆時針后順時針
C.導(dǎo)線框中感應(yīng)電流先順時針再逆時針最后順時針
D.導(dǎo)線框中感應(yīng)電流先逆時針再順時針最后逆時針

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同步練習(xí)冊答案
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