题目内容

【题目】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）

【答案】（1） （2）

【解析】本题考查物体在安培力作用下的平衡问题。

(1) 匀强磁场方向水平向右，当轨道对ab棒的支持力为零时，由平衡条件可得：

对整个电路，由闭合电路欧姆定律可得

联立解得

(2)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，对ab棒受力分析如图：

据平衡条件：水平方向有、竖直方向有

当ab棒恰好要滑动时

联立解得， 则ab棒与导轨之间的动摩擦因数至少为

练习册系列答案
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A. 此时AC两端电压为UAC＝2BLv

B. 此时AC两端电压为

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A. 小灯泡的功率增大

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（1）摆到最低点B，女演员未推男演员时秋千绳的拉力；

（2）推开过程中，女演员对男演员的做的功；

（3）男演员落地点C与O点的水平距离s。

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①该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的时候____________（填“需要”或“不需要”）挂砂桶,_____________ （填“需要”或“不需要”）安装纸带和打开打点计时器；每次改变小车的质量后______________（填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力。

②实验中打出的一条纸带的一部分如图2所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时，小车的速度vB=__________m/s。

③该同学探究“小车的加速度与所受合力的关系”时，通过测量和处理实验数据，得到如图3所示的a–F图线，发现图线不过坐标原点，请分析其原因是：_______________________；

该图线斜率的物理意义是：_____________。

（2）现要测量一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：

电流表A1（量程0～30 mA）；

电流表A2（量程0～100 mA)；

电压表V（量程0～6 V）；

滑动变阻器R1（阻值0～5 Ω)；

滑动变阻器R2（阻值0～300 Ω)；

开关S一个，导线若干。

某同学的实验过程如下：

Ⅰ．设计如图4所示的电路图，正确连接电路。

Ⅱ．将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图5所示的图线。

Ⅲ．断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其它部分保持不变。重复步骤Ⅱ，得到另一条U–I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。

回答下列问题：

①电流表应选用__________，滑动变阻器应选用______；

②由图5的图线，得电源内阻r =______Ω；

③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx =______，代入数值可得Rx；

④若电表为理想电表，Rx分别接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_______，电压表示数变化范围_______。（选填“相同”或“不同”）

【题目】GPS导航系统可以为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，它是由周期约为12h的卫星群组成．则GPS导航卫星与地球同步卫星相比（ ）

A. 地球同步卫星的角速度大

B. 地球同步卫星的轨道半径小

C. GPS导航卫星的线速度大

D. GPS导航卫星的向心加速度小

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（1）恒力F的大小；

（2）绳的最大拉力Tm的大小；

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B. 电源电压过高

C. 所用套环的材料与老师的不同

D. 所选线圈的匝数过多

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