如图所示,两平行金属导轨间的距离为L,金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ,金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源。现把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,它们之间的动摩擦因数为μ。为使导体棒能静止在导轨上,在导轨所在平面内,加一个竖直向上的匀强磁场。导轨电阻不计,导体棒接入电路的电阻为R。已知重力加速度为g。求:
(1)当导体棒与导轨间的摩擦力为零时,求磁感应强度B的大小;
(2)当导体棒静止在导轨上时,求磁感应强度B的最大值。
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重庆市第八中学2022-2023学年高一上学期第二次月考物理试题(已下线)第一章 安培力和洛伦兹力【单元测试·能力提升卷】-2023-2024学年高二物理单元速记·巧练(人教版选择性必修第二册)
更新时间:2023-01-21 08:36:44
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,水平面上有两个可视为质点的物块1和2,中间用一轻弹簧连接起来,当1和2间距为
时,2所受弹簧弹力为向左的
;当1和2间距为
时,1所受弹簧弹力为向左的
;(弹簧始终处于弹性限度内,测量时物体均处于静止状态)
(1)求物块1不受弹簧弹力时,1和2间距应为多少?
(2)若物块1重
,物块2重
,两物块与地面之间的动摩擦因数均为0.5,则二者之间的最大间距应为多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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(1)求物块1不受弹簧弹力时,1和2间距应为多少?
(2)若物块1重
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适中
(0.65)
【推荐2】有人想水平地夹一叠书,他用手在这些书的两端施加压力
,如图所示,若每本书的质量为0.95 kg,手与书之间的动摩擦因数为0.45,书与书之间的动摩擦因数为0.40,则此人最多能夹住多少本书?(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
取
)
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适中
(0.65)
【推荐3】某同学用如图所示装置研究摩擦力的大小随拉力的变化规律,把质量m1=300g的砝码槽放在固定的水平木板上,右端连接一劲度系数k=20N/m的轻弹簧。弹簧的原长l0=20cm,现用水平向右的拉力使弹簧逐渐伸长,当弹簧的长度变为l1=25.5cm时砝码槽开始运动,砝码槽运动后,保持匀速直线运动时,弹簧的长度保持在l2=25cm不变,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)砝码槽与木板间的最大静摩擦力;
(2)砝码槽与木板间的动摩擦因数;
(3)把质量m0=200g的砝码置于静止的砝码槽内,用水平向右的拉力使弹簧伸长到25.5cm时,砝码槽与木板间的摩擦力多大。
(1)砝码槽与木板间的最大静摩擦力;
(2)砝码槽与木板间的动摩擦因数;
(3)把质量m0=200g的砝码置于静止的砝码槽内,用水平向右的拉力使弹簧伸长到25.5cm时,砝码槽与木板间的摩擦力多大。
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,电灯L的规格为“4V 1W”,滑动变阻器R的总电阻为
.当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A.由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5A,电压表示数为10V.若导线连接完好,电路中各处接触良好.试问:
(1)发生的故障是短路还是断路?发生在何处?
(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
(3)电源的电动势和内电阻为多大?
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(1)发生的故障是短路还是断路?发生在何处?
(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
(3)电源的电动势和内电阻为多大?
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适中
(0.65)
【推荐2】老师给小明一个密封盒,其表面有一个灯泡与一个可变电阻器。为了探究密封盒里灯泡和可变电阻器是如何连接的,小明首先连接了一个如图所示的电路,他将可变电阻器的R减小,并将变化结果记录在表中。
(1)请判断盒中可变电阻器和灯泡是如何连接的,并说明理由;
(2)利用表中的数据,求灯泡的电阻值;
(3)将两个1.5V的电池串联来代替低压电源,进行同样的实验,发现当R减小时,灯泡的亮度发生了变化,请问灯泡亮度是增大还是降低,请解释这一现象。
(1)请判断盒中可变电阻器和灯泡是如何连接的,并说明理由;
(2)利用表中的数据,求灯泡的电阻值;
(3)将两个1.5V的电池串联来代替低压电源,进行同样的实验,发现当R减小时,灯泡的亮度发生了变化,请问灯泡亮度是增大还是降低,请解释这一现象。
数据:低压学生电源电压 = 3V 电流表内阻不计 R的初始值 = 15Ω 电流表的初始读数 = 2.60A R的最终值 = 5Ω 电流表的最终读数 = 3.00A 观察结果:灯泡的亮度保持不变。 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/6/afce9f07-6fcf-4ef6-88ea-1e4f73830631.png?resizew=358)
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω, R1=3Ω,R2=6Ω.间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场.板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB,有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷,不影响电场的分布).现调节滑动变阻器R,使小球恰能静止在A处;然后再闭合K,待电场重新稳定后释放小球p.取重力加速度g=10m/s2.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/02e35ecc-b8ee-4fd4-b998-b08614ee3ef7.png?resizew=239)
(1)小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压;
(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)小球p到达杆的中点O时的速度.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/02e35ecc-b8ee-4fd4-b998-b08614ee3ef7.png?resizew=239)
(1)小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压;
(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)小球p到达杆的中点O时的速度.
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适中
(0.65)
【推荐1】水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab;
(1)若匀强磁场方向水平向右如图甲,则磁感应强度为多大时,轨道对ab棒的支持力为零;
(2)若保持匀强磁场的大小不变,但方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图乙所示。要使ab棒仍然静止,则ab棒与导轨之间的动摩擦因数至少应为多少。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)若匀强磁场方向水平向右如图甲,则磁感应强度为多大时,轨道对ab棒的支持力为零;
(2)若保持匀强磁场的大小不变,但方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图乙所示。要使ab棒仍然静止,则ab棒与导轨之间的动摩擦因数至少应为多少。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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适中
(0.65)
【推荐2】半径为R的内壁绝缘光滑的半圆筒如图所示固定,在a、b、c三点分别垂直于纸面放置三根等长的长直导线
、b两点位于水平直径的两端
,导线a中通有垂直纸面向里、大小为
的恒定电流.导线c中电流方向也垂直纸面向里,但大小未知.导线a、b固定,导线c处于静止状态,且与筒壁间无相互作用力,Oc与Oa的夹角为
已知长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为
为常数,I为长直导线中的电流
,不考虑边缘效应.求导线b中通过的电流大小和方向.
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适中
(0.65)
【推荐1】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=0.60T、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=0.04kg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sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力;
(4)若导轨光滑且磁感应强度B的方向改为竖直向上,为使导体棒仍然保持静止,则电路中需要另外接入一个多大的电阻。
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力;
(4)若导轨光滑且磁感应强度B的方向改为竖直向上,为使导体棒仍然保持静止,则电路中需要另外接入一个多大的电阻。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/6/984231b4-0208-4e00-9d59-578b1d6cda6b.png?resizew=252)
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 L=1 m.导轨平面与水平面成 θ=37°角,下端连接阻值为 R=4Ω 的电阻.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为 B=1 T.质量 m=0.4kg、电阻 r=1Ω 的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直且接触良好,它们间的动摩擦因数 μ=0.25,金属棒以初速度 v0=20m/s 沿导轨滑下,g=10 m/s2,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/27/604aed15-789f-4b2a-9e15-d0e43811cdfd.png?resizew=190)
(1)金属棒沿导轨下滑的最大加速度;
(2)金属棒下滑时电阻 R 消耗的最小功率;
(3)画出金属棒在下滑过程中的 v-t 图象.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/27/604aed15-789f-4b2a-9e15-d0e43811cdfd.png?resizew=190)
(1)金属棒沿导轨下滑的最大加速度;
(2)金属棒下滑时电阻 R 消耗的最小功率;
(3)画出金属棒在下滑过程中的 v-t 图象.
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