【題目】如圖，一長為10cm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，磁場的磁感應強度大小為0.1T，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．

【答案】金屬棒的質(zhì)量為0.01kg

【解析】試題分析：依題意，開關(guān)閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受安培力方向豎直向下。

開關(guān)斷開時，兩彈簧各自相對于其原長伸長為．由胡克定律和力的平衡條件得

式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大小。

開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為②

式中，I是回路電流，L是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了，由胡克定律和力的平衡條件得③

由歐姆定律有

式中，E是電池的電動勢，R是電路總電阻。

聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得⑤

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了精確測量某待測電阻Rx的阻值(約為30Ω)。有以下一些器材可供選擇。

電流表：A1(量程0～50mA，內(nèi)阻約12Ω)

A2(量程0～3A，內(nèi)阻約0.12Ω)

電壓表：V1(量程0～3V，內(nèi)阻很大)

V2(量程0～15V，內(nèi)阻很大)

電源：E(電動勢約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω)

定值電阻：R(30Ω，允許最大電流2.0A)

滑動變阻器：R1(0～10Ω，允許最大電流2.0A)

滑動變阻器：R2(0～1kΩ，允許最大電流0.5A)

單刀單擲開關(guān)S一個，導線若干

（1）電流表應選________，電壓表應選________，滑動變阻器應選________。(填字母代號)

（2）請在方框中畫出測量電阻Rx的實驗電路圖_______。(要求測量值的范圍盡可能大一些，所用器材用對應的符號標出)

（3）某次測量中，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則計算待測電阻阻值的表達式為Rx=________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬行到高處進行救人或滅火作業(yè)，為了節(jié)省救援時間，在消防車前進的過程中，人同時相對梯子（與消防車的夾角固定不變）勻速向上運動，從地面上來看消防隊員的運動，下列說法正確的是

A. 當消防車勻速前進時，消防隊員一定做曲線運動

B. 當消防車勻速前進時，消防隊員一定做直線運動

C. 當消防車勻加速前進時，消防隊員一定做勻速直線運動

D. 當消防車勻加速前進時，消防隊員一定做勻加速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞O點在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示。若小球運動到A點時，繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運動情況，以下說法中正確的是

A. 小球仍做逆時針勻速圓周運動，半徑不變

B. 小球仍做逆時針勻速圓周運動，半徑減小

C. 小球做順時針勻速圓周運動，半徑不變

D. 小球做順時針勻速圓周運動，半徑減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為e的電子垂直于磁感應強度為B的勻強磁場，以一定的速度從a點沿邊界進入長為D、寬為L的abcd矩形磁場區(qū)域，偏轉(zhuǎn)后恰好從c點離開磁場，如圖所示。根據(jù)這些信息，可求出

A. 軌道半徑

B. 軌道半徑的最大值為L

C. 電子離開磁場時的動量

D. 電子在磁場中運動的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理學的重大發(fā)現(xiàn)中科學家們創(chuàng)造出了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、類比法、微元法和科學假說法、建立物理模型法等等．以下關(guān)于所用物理學研究方法的敘述不正確的是(　 　)

A. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫建立物理模型法

B. 根據(jù)速度定義式，當非常非常小時， 就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法

C. 在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實驗應用了假設法

D. 在推導勻變速運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電阻為5Ω、匝數(shù)為100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與電阻R相連，R=95Ω。線圈內(nèi)有方向垂直于紙面向里的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。則

A. A點的電勢小于B點的電勢

B. 在線圈位置上感應電場沿逆時針方向

C. 0.1s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.05C

D. 0.1s時間內(nèi)非靜電力所做的功為2.5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端以初速度v，且v> v0沿斜面向下釋放質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，則圖中能反映小木塊運動的加速度、速度隨時間變化的圖像可能是(　 　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（12分）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某同學使用了如圖所示的裝置，打點計時器的打點頻率為50Hz。

（1）該同學得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點，如圖所示，相鄰兩點間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點時小車的速度為 m/s， 打A、F兩點的過程中小車的平均速度為 m/s，小車的加速度為 m/s2。

（2）該同學要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應該保持拉力不變；得到多組數(shù)據(jù)后他應描給的圖象是 （填）

（3）該同學通過數(shù)據(jù)的處理作出了a —F圖象，如圖所示，則

①圖中的直線不過原點的原因是 。

②此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是 。

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