【題目】如圖，一長為10cm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0.1T，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(dòng)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．

【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(shí)，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(dòng)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(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(dòng)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(dòng)變阻器：R1(0～10Ω，允許最大電流2.0A)

滑動(dòng)變阻器：R2(0～1kΩ，允許最大電流0.5A)

單刀單擲開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。(填字母代號)

（2）請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰷y量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖_______。(要求測量值的范圍盡可能大一些，所用器材用對應(yīng)的符號標(biāo)出)

（3）某次測量中，電壓表示數(shù)為U時(shí)，電流表示數(shù)為I，則計(jì)算待測電阻阻值的表達(dá)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(xiǎn)的過程中，消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬行到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)，為了節(jié)省救援時(shí)間，在消防車前進(jìn)的過程中，人同時(shí)相對梯子（與消防車的夾角固定不變）勻速向上運(yùn)動(dòng)，從地面上來看消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

A. 當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做曲線運(yùn)動(dòng)

B. 當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做直線運(yùn)動(dòng)

C. 當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D. 當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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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(gè)帶電小球繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場中做逆時(shí)針方向的水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示。若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法中正確的是

A. 小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變

B. 小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小

C. 小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變

D. 小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，以一定的速度從a點(diǎn)沿邊界進(jìn)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(diǎn)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(shí)的動(dòng)量

D. 電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法、微元法和科學(xué)假說法、建立物理模型法等等．以下關(guān)于所用物理學(xué)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(shí)，用質(zhì)點(diǎn)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(dāng)非常非常小時(shí)， 就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)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(shí)，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(shí)驗(yàn)應(yīng)用了假設(shè)法

D. 在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)的電勢小于B點(diǎn)的電勢

B. 在線圈位置上感應(yīng)電場沿逆時(shí)針方向

C. 0.1s時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.05C

D. 0.1s時(shí)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(dòng)。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(dòng)摩擦因數(shù)，則圖中能反映小木塊運(yùn)動(dòng)的加速度、速度隨時(shí)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(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz。

（1）該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，如圖所示，相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為 m/s， 打A、F兩點(diǎn)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(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持拉力不變；得到多組數(shù)據(jù)后他應(yīng)描給的圖象是 （填）

（3）該同學(xué)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(diǎn)的原因是 。

②此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是 。

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