题目内容
【题目】如图所示,通电金属杆ab质量m=12g,电阻R=1.5Ω,水平地放置在倾角θ=30°的光滑金属导轨上.导轨宽度,导轨电阻、导轨与金属杆的接触电阻忽略不计,电源内阻r=0.5Ω.匀强磁场的方向竖直向上,磁感应强度B=0.2T.(g=10)若金属棒ab恰能保持静止,求:
(1)电源的电动势大小E;
(2)使金属棒对导轨压力为零的最小磁感应强度大小和方向;
(3)使金属棒静止在斜面上的最小磁感应强度大小和方向.
【答案】(1) E=4.0V (2) B1=0.6T, 方向沿斜面向下 (3),方向垂直斜面向上
【解析】
(1)金属棒ab恰好静止,受力平衡
解得:
通电导体棒所受安培力:
由闭合电路的欧姆定律:
联立解得电动势:
E=4.0V
(2)由受力分析可知,要使金属棒对导轨压力为零,当磁场方向沿斜面向下时,磁感应强度最小(设为B1),则:
F=mgcos30°
F=B1Id
解得:
B1=0.6T
(3)由受力分析可知,金属棒静止在斜面上,只有当磁场方向垂直斜面向上时,磁感应强度最小(设为B2)则:
F=mgsin30°
F=B2Id
解得:
【题目】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6。数据如下表:
代表符号 | L0 | Lx | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 |
数值(cm) | 25.35 | 27.35 | 29.35 | 31.30 | 33.4 | 35.35 | 37.40 | 39.30 |
表中有一个数值记录不规范,代表符号为________。由表可知所用刻度尺的最小分度为________。
(3)图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)。
(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为________g。(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2)