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精英家教网如图所示,CD和FE是两根长为40cm、质量分别为60g和20g的金属棒,用两根等长的细金属杆(重力不计)连接CD和FE,形成闭合回路CDFE.用两根绝缘细线将整个回路悬于天花板上,使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.在回路中通以如图所示方向的电流,电流I=0.5A,待稳定后,金属杆CE与竖直方向的夹角为
 
°,每根绝缘细线上的张力为
 
N.(重力加速度g取10m/s2)
分析:对CD棒和EF棒组成的系统进行受力分析,画出力的图示,然后根据物体平衡的条件,先整体,后EF对它们分析,列出相应的方程即可求得结果.
解答:解:EF棒受到重力、水平方向的安培力和两个金属杆的拉力,其中安培力:F2=BIL=1×0.5×0.4N=0.2N
设金属杆与竖直方向的夹角为θ,则:tanθ=
F2
m2g
=1,所以金属杆与竖直方向的夹角:θ=45°;
如图对CD棒和EF棒组成的系统进行受力分析(从左向右看),整体受到两个重力,两个安培力和两个绝缘绳子的拉力,
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竖直方向受力平衡,得:2T=m1g+m2g
代入数据解得:T=0.4N;
故答案为:45,0.4.
点评:该题中如何将金属杆受力的图示从正面转化为侧面图是解题的关键.然后使用共点力的平衡即可解题.属于中档题目.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,CD和FE是两个长度均为40 cm、质量分别为60 g和20 g的金属棒,其两端由两根等长的细金属杆相连(不计杆的重力),形成闭合回路CDEF。将整个回路用两根绝缘细线悬于天花板上,使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T。现在闭合回路CDEF中通以如图所示的电流,电流I=0.5 A,待系统稳定后,求:(取g=10 m/s2)

(1)细金属杆CF(或DE)与竖直方向的夹角。

(2)每根绝缘细线所受的拉力。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(6分)、如图所示,是利用插针法测定玻璃折射率的实验得到的光路图,玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行,则

   (1)出射光线与入射光线   。(填仍平行或不再平行)

   (2)以入射点O为圆心,以R=5cm长度为半径画圆,与入射线PO交于M点,以玻璃中折射线的延长线OQ交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得MN=4.2cm,FE=2.8cm,则测得该玻璃的折射率为       。

 

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科目:高中物理 来源:2010年江西省高二下学期期末考试物理试题 题型:实验题

(6分)、如图所示,是利用插针法测定玻璃折射率的实验得到的光路图,玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行,则

   (1)出射光线与入射光线   。(填仍平行或不再平行)

   (2)以入射点O为圆心,以R=5cm长度为半径画圆,与入射线PO交于M点,以玻璃中折射线的延长线OQ交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得MN=4.2cm,FE=2.8cm,则测得该玻璃的折射率为        。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,CD和FE是两根长为40cm、质量分别为60g和20g的金属棒,用两根等长的细金属杆(重力不计)连接CD和FE,形成闭合回路CDFE。用两根绝缘细线将整个回路悬于天花板上,使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。在回路中通以如图所示方向的电流,电流I=0.5A,待稳定后,金属杆CE与竖直方向的夹角为_____°,每根绝缘细线上的张力为______N。(重力加速度g取10m/s2)

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