17.如圖所示,在光滑的水平面上放一半徑為R的導(dǎo)體環(huán),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直環(huán)面向里,當(dāng)環(huán)中通有恒定電流I時(shí),求導(dǎo)體環(huán)截面的張力大小.

分析 導(dǎo)體環(huán)上任一點(diǎn)所受安培力的方向總背離圓心,安培力的合力為零,但導(dǎo)體環(huán)截面上任一點(diǎn)的張力并不為零,為求張力,可將環(huán)分割,使內(nèi)力(張力)變?yōu)橥饬,根?jù)平衡求出導(dǎo)體環(huán)截面的張力大。

解答 解:將導(dǎo)體環(huán)一分為二,半圓環(huán)的有效長度為直徑2R,F(xiàn)=BI•2R設(shè)張力大小為F,如圖所示,由平衡條件知:2F=2IRB
故所求張力的大小為:F=IRB.
答:導(dǎo)體環(huán)的張力大小為IBR.

點(diǎn)評(píng) 本題求解的是截面張力大小,屬于內(nèi)力,通過切割將內(nèi)力變?yōu)橥饬ΓY(jié)合共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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7.讓小球從斜面的頂端滾下,如圖所示是用閃光照相機(jī)拍攝的小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的一段,已知閃光照相機(jī)的頻率為5Hz,且O點(diǎn)是0.4s時(shí)小球所處的位置,其中OA=14cm,OB=32cm,OC=54cm.試根據(jù)此圖估算:
(1)小球從O點(diǎn)到B點(diǎn)的平均速度;
(2)小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)的瞬時(shí)速度;
(3)小球運(yùn)動(dòng)的加速度.

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8.如圖所示,質(zhì)量均為m的物體A、B通過一勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧相連,開始時(shí)B放在地面上,A.B都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)通過細(xì)繩緩慢地將A向上提升距離L1時(shí),B剛要離開地面.若將A加速向上拉起,B剛要離開地面時(shí),A上升的距離為L2.假設(shè)彈簧一直在彈性限度內(nèi),則( 。
A.L1=L2=$\frac{mg}{k}$B.L1=L2=$\frac{2mg}{k}$C.L1=$\frac{mg}{k}$,L2>L1D.L1=$\frac{2mg}{k}$,L2>L1

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5.一定質(zhì)量的0℃的水在凝固成0℃的冰的過程中,體積變大,它內(nèi)能的變化是( 。
A.分子平均動(dòng)能增加,分子勢能減少B.分子平均動(dòng)能減少,分子勢能增加
C.分子平均動(dòng)能不變,分子勢能增加D.分子平均動(dòng)能不變,分子勢能減少

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12.某放射性元素的原子核內(nèi)有N個(gè)核子,其中有n個(gè)質(zhì)子,該原子核發(fā)生2次α衰變和1次β衰變,變成1個(gè)新核,則( 。
A.衰變前原子核有n個(gè)中子
B.衰變前原子核有N-n個(gè)中子
C.衰變后新核有(n-3)個(gè)質(zhì)子
D.衰變后新核的核子數(shù)為(N-3)
E.衰變前原子核的質(zhì)量數(shù)等于衰變后新核質(zhì)量數(shù)與放出粒子質(zhì)量數(shù)之和

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2.現(xiàn)有直流電源E、電流表A、電壓表V、定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R各一只,還有足量的導(dǎo)線、電鍵,假設(shè)提供的元件均可滿足你的要求,但電表均不是理想電表.你能否設(shè)計(jì)出一個(gè)精確測量某一電阻Rx的電路?

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3.如圖所示,MN是電場中的一條電場線,一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)速度在不斷地增大,則下列結(jié)論中正確的是(  )
A.該電場是勻強(qiáng)電場
B.電場線的方向由N指向M
C.電子在a處的加速度小于在b處的加速度
D.因?yàn)殡娮訌腶到b的軌跡跟MN重合,所以電場線就是帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡

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A.8.0 m/sB.9m/sC.15 m/sD.21 m/s

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