【題目】長(zhǎng)L=60 cm、質(zhì)量為m=6.0×10-2kg、粗細(xì)均勻的金屬棒，兩端用完全相同的彈簧掛起，放在磁感強(qiáng)度為B=0.4 T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，若不計(jì)彈簧重力， (g=10 m/s2)問(wèn)：

（1）要使彈簧保持原長(zhǎng)狀態(tài)，金屬棒中電流的大小和方向如何?

（2）未通電之前金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在金屬中通入自左向右、大小為I=0.2 A的電流，金屬棒上升x1=1 cm，求彈簧的勁度系數(shù).

（3）若通入金屬棒中的電流仍為0.2 A，但方向自右向左，這時(shí)金屬棒位置相比于（2）中電流向右時(shí)的金屬棒位置變化多少?

【答案】（1）2.5A 方向向右（2）4.8N/m（3）下降2cm

【解析】

根據(jù)安培力等于重力，即可求解電流大小，由左手定則判斷電流方向；

對(duì)兩種情況，分別根據(jù)平衡條件、胡克定律和安培力公式列式，聯(lián)立即可求解。

（1）要使彈簧不伸長(zhǎng)，則重力應(yīng)與安培力平衡，所以安培力應(yīng)向上，據(jù)左手定則可知電流方向應(yīng)向右，因mg=BIL，所以：

I=A=2.5A；

（2）設(shè)通電前彈簧伸長(zhǎng)量為x0，則：kx0=mg

因在金屬中通入自左向右、大小為I1=0.2A的電流，由左手定則可知，安培力向上，金屬棒上升x1=1cm，由平衡條件得BIL+k（x0-x1）=mg，BIL=kx1，解得k=4.8N/m

（3）當(dāng)電流反向時(shí)，由平衡條件得：

BIL+mg=k（x0+x2），BIL=kx2，解得x2=1cm
下降：△x=x1+x2=2cm

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】國(guó)家航天局局長(zhǎng)許達(dá)皙介紹，中國(guó)火星探測(cè)任務(wù)已正式立項(xiàng)，首個(gè)火星探測(cè)器將于2020年在海南文昌發(fā)射場(chǎng)用“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭實(shí)施發(fā)射，一步實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)器的“繞、著、遙”假設(shè)將來(lái)中國(guó)火星探測(cè)器探測(cè)火星時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是　　

A. 飛船在軌道Ⅱ上P點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅲ上P點(diǎn)的速度

B. 飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能等于在軌道Ⅱ的機(jī)械能

C. 飛船在軌道Ⅱ上P點(diǎn)的加速度等于在軌道Ⅲ上P點(diǎn)的加速度

D. 若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期，就能推算火星的密度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 兩小球落地時(shí)的速率相同

B. 兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同

C. 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功相同

D. 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過(guò)描點(diǎn)畫(huà)出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．

（1）以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的是______．

a．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

b．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

c．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放

d．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接

（2）如圖所示，在實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)l=2.5cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為vo=______（用l、g表示），其值是 _____（取），小球在b點(diǎn)的速率是______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以的加速度由靜止豎直下落到地面。下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 物體的動(dòng)能增加 B. 重力做功

C. 物體的重力勢(shì)能減少了 D. 物體的機(jī)械能減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心的光滑軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓板的中部有一個(gè)線圈，圓板的四周固定著一圈帶電的金屬小球，如圖所示．當(dāng)線圈接通電源后，將產(chǎn)生流過(guò)圖示方向的電流，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 接通電源瞬間，圓板不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)

B. 線圈中電流強(qiáng)度的增大或減小會(huì)引起圓板向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)

C. 接通電源后，保持線圈中電流強(qiáng)度不變，圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線圈中電流流向相同

D. 若金屬小球帶負(fù)電，接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線圈中電流流向相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在空間中有平行xOy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m．一群電量相同的帶正電粒子以相同的初動(dòng)能從P點(diǎn)出發(fā)，可以到達(dá)以原點(diǎn)O為圓心、半徑為25cm的圓上的任意位置．比較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)粒子到達(dá)圓與x軸正半軸的交點(diǎn)A時(shí)，動(dòng)能最大．已知∠OAP=37°（不計(jì)重力，不計(jì)粒子間相互作用，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則（ ）

A. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸負(fù)方向

B. 過(guò)A點(diǎn)的等勢(shì)面與PA連線垂直

C. 到達(dá)圓與x軸負(fù)半軸的交點(diǎn)Q點(diǎn)的粒子動(dòng)能最小

D. P、A兩點(diǎn)的間電勢(shì)差為32V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，上表面光滑的“L”形木板B鎖定在傾角為37°的足夠長(zhǎng)的斜面上；將一小物塊A從木板B的中點(diǎn)輕輕地釋放，同時(shí)解除木板B的鎖定，此后A與B發(fā)生碰撞，碰撞過(guò)程時(shí)間極短且不計(jì)能量損失；己知物塊A的質(zhì)量m=1kg，木板B的質(zhì)量M=4kg，板長(zhǎng)L=6cm，木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為= 0.6， 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8,求：

(1)笫一次碰撞后的瞬間AB的速度；

(2)在第一次碰撞后到第二次碰撞前的過(guò)程中，A距B下端的最大距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，有一靈敏電流計(jì)（電流表），當(dāng)電流從它的正接線柱流入時(shí)，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)．現(xiàn)把它與一個(gè)線圈串聯(lián)，試就如圖中各圖回答：

（1）圖（a）中靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?/span>____（填“偏向正極”或“偏向負(fù)極”）

（2）圖（b）中磁鐵下方的極性是____（填“N極“或“S極”）

（3）圖（c）中磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是____（填“向上”或“向下”）

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