1.如圖所示,用三角細(xì)線懸掛的水平圓形線圈共有n匝,線圈由粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為2.5g的導(dǎo)線繞制而成,三條細(xì)線呈對(duì)稱分布,穩(wěn)定時(shí)線圈平面水平.在線圈正下方放有一個(gè)圓柱形條形磁鐵,磁鐵的中軸線OO'垂直于線圈平面且通過其圓心O,測(cè)得線圈的導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T,方向與豎直線成30°角,要使三條細(xì)線上的張力為零,則條形磁鐵上端為S極,線圈中通過的電流至少為0.1A(線圈的電流方向俯視為逆時(shí)針).

分析 把磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度分解為水平分量與豎直分量,磁場(chǎng)豎直分量對(duì)電流的安培力為零,由左手定則可知,磁場(chǎng)水平分量對(duì)電流的安培力豎直向上;由安培力公式求出安培力,然后求出電流.

解答 解:設(shè)圓環(huán)的半徑為r,則圓環(huán)的質(zhì)量為:
m環(huán)=2πr×2.5×10-3kg,
磁場(chǎng)的水平分量為Bsin30°,環(huán)受到的安培力為:F=Bsin30°×I×2πr,
由于環(huán)所受向上的安培力等于環(huán)的重力,則有:
2πr×2.5×10-3×10=Bsin30°×I×2πr,
解得:I=0.1A;
線圈的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,根據(jù)左手定則知,條形磁鐵上端為S極.
故答案為:S,0.1A.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了共點(diǎn)力平衡的基本運(yùn)用,對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析,求出環(huán)所受到的安培力是正確解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,圓錐擺的擺球質(zhì)量為m,擺球懸掛點(diǎn)到軌跡圓的圓心的距離為h,當(dāng)擺球以某一線速度在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),擺線與豎直方向的夾角為θ,若不計(jì)空氣阻力的影響,重力加速度為g,則下面有關(guān)判斷中正確的是( 。
A.擺線上的張力大小等于mgcosθB.擺球的向心力大小等于mgtanθ
C.擺球的線速度大小等于$\sqrt{ghtanθ}$D.擺球的周期等于2π$\sqrt{\frac{h}{g}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和3L的兩只閉合線框a和b,現(xiàn)將兩線框分別以va、vb的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外,若va=2vb,則在此過程中外力對(duì)線框做的功分別為Wa、Wb,通過兩導(dǎo)體框某一截面的電量分別為Qa、Qb,則(  )
A.Wa:Wb=2:27B.Wa:Wb=2:9C.Qa、Qb=1:9D.Qa、Qb=1:3

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.如圖所示,兩根電阻不計(jì)、相距L且足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌與水平面成 θ 角,導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m,電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑,ab下滑距離s后開始勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.求:
(1)ab棒中感應(yīng)電流的方向和所受安培力的方向
(2)ab棒勻速下滑時(shí)速度v的大;
(3)ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中,ab棒上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.如圖所示,兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距L=lm,金屬導(dǎo)軌的傾斜部分與水平方向的夾角為37°,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m=0.2kg,電阻分別為RMN=1Ω和RPQ=2Ω.MN置于水平導(dǎo)軌上,與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上,兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.從t=0時(shí)刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a=1m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài).t=3s時(shí),PQ棒消耗的電功率為8W,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),MN始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng).求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)t=0~3s時(shí)間內(nèi)通過MN棒的電荷量;
(3)求t=6s時(shí)F2的大小和方向;
(4)若改變F1的作用規(guī)律,使MN棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移s滿足關(guān)系:v=0.4s,PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上.求MN棒從靜止開始到s=5m的過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.某學(xué)校物理興趣小組同學(xué),從實(shí)驗(yàn)室找到一卷漆包線,已知該漆包線內(nèi)導(dǎo)線的電阻率為ρ=1.7×10-8Ω•m,興趣小組同學(xué)欲粗測(cè)該漆包線的油漆層厚度,首先他們用測(cè)重法測(cè)得其長(zhǎng)度為15.7m,并找到了多用電表、螺旋測(cè)微器等儀器.
(1)他們用多用電表粗測(cè)漆包線的電阻,操作過程分以下三個(gè)步驟,請(qǐng)你填寫第二步:
①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔,選擇開關(guān)打到電阻檔“×1”
②歐姆調(diào)零
③把紅、黑表筆分別與該漆包線的兩端導(dǎo)線層相連接,發(fā)現(xiàn)指針在中指電阻附近,讀出其電阻約為8.5Ω.
(2)使用螺旋測(cè)微器測(cè)該漆包線的直徑,示數(shù)如圖所示,則直徑為0.260mm.
(3)現(xiàn)在請(qǐng)你根據(jù)測(cè)得的電阻值和直徑,估算出該漆包線漆層的厚度約為0.030mm.(取n=3.14)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

13.如圖甲所示,一對(duì)平行光滑的軌道放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=1m,電阻R=1.0Ω;有一導(dǎo)體靜止地放在軌道上,與軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下.現(xiàn)用一外力F沿軌道方向向右拉桿,使之做勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,求桿的質(zhì)量m和加速度a.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示為電子技術(shù)中常用的電路之一.“~”表示低頻交流,“~~~~”表示高頻交流,“-”表示直流,則下列敘述正確的是( 。
①圖a中后級(jí)輸入只有交流成分;
②圖b中后級(jí)輸入主要是直流成分;
③圖c中后級(jí)輸入主要是低頻交流成分;
④圖c中后級(jí)輸入主要是高頻交流成分.
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.如圖甲所示為某同學(xué)利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置.若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量,測(cè)出A、B、C點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖乙所示,A、B、C相鄰點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.02s.
(1)乙圖中紙帶的左端與重錘相連:(填“左”或“右”);
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB=1.9m/s;
(3)另一同學(xué)也用該裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),在數(shù)據(jù)處理時(shí)不慎將紙帶前半部分損壞,如圖丙所示,于是他利用剩余的紙帶進(jìn)行如下的測(cè)量:以A為起點(diǎn),測(cè)量各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h,計(jì)算出物體下落到各點(diǎn)的速度v,并作出v2-h圖象,圖丁中給出了a、b、c三條平行直線,他作出的圖象應(yīng)該是直線a,當(dāng)直線的斜率為2g(填“$\frac{g}{2}$”、“g”或“2g”)時(shí),該實(shí)驗(yàn)就驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)

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