【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，

試求：

（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小。

【答案】（1）1.5A （2）0.30N （3）0.06N

【解析】

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小。
（2）根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小，運(yùn)用左手定則判斷安培力的方向。
（3）導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力的大小。

（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

代人數(shù)據(jù)解得：I=1.5A
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力：F安=BIL
代人數(shù)據(jù)解得：F=0.30N，方向沿斜面向上
（3）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力為：F1=mgsin37°=0.24N
由于F1小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：
mgsin37°+f=F安
解得：f=0.06N

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】設(shè)均勻球體在空氣中下落時(shí)，空氣對(duì)球體的阻力的大小只與球的最大截面積成正比。某同學(xué)用輕質(zhì)細(xì)繩連接球A與球B，再用輕質(zhì)細(xì)繩將球B懸掛于上方某位置點(diǎn)，當(dāng)兩球處于平衡狀態(tài)時(shí)，球A與水平地面的距離為18m，此時(shí)兩細(xì)繩拉力的大小分別是2N、3N。已知球A與球B的半徑之比為1:2，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2。第一次，若只剪斷細(xì)繩，A球經(jīng)2s落地。第二次，若只剪斷細(xì)繩，A球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊有一“日”字形導(dǎo)線框，ac、ce邊長(zhǎng)相等且大于磁場(chǎng)的寬度，ae與bf的電阻不計(jì)，ab、cd、ef的電阻均相等。線框以一定速度勻速通過(guò)磁場(chǎng)，若將ab、cd和ef邊分別在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，稱為I、Ⅱ、Ⅲ過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是(　 　)

A. Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中ab中的電流強(qiáng)度相等

B. Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中cd中的電流強(qiáng)度相等

C. I、Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中ab間的電壓相等

D. I、Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中導(dǎo)線框消耗的總電功率相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】風(fēng)洞是研究空氣動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖，將剛性桿水平固定在風(fēng)洞內(nèi)距地面高度H=3.2 m處，桿上套一質(zhì)量m=3 kg，可沿桿滑動(dòng)的小球。將小球所受的風(fēng)力調(diào)節(jié)為F=15 N，方向水平向左。小球以初速度v0=8 m/s向右離開(kāi)桿端，假設(shè)小球所受風(fēng)力不變，取g=10m/s2。求：

（1）小球落地所需時(shí)間和離開(kāi)桿端的水平距離；

（2）小球落地時(shí)的動(dòng)能。

（3）小球離開(kāi)桿端后經(jīng)過(guò)多少時(shí)間動(dòng)能為78 J？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖1所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波動(dòng)圖象，圖2所示為該波中x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是

A. 該波的波速為2m/s

B. 該波一定沿x軸負(fù)方向傳播

C. t= 1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度最小，速度最大

D. 圖1所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻可能是t=0.5s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的傾角為θ，以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊男∥飰K，如圖甲所示，以此時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)t=0，小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍?/span>v1>v2，已知傳送帶的速度保持不變，則（ ）

A. 小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ

B. 小物塊在0~t1內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移比在t1~t2內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移小

C. 0~t2內(nèi)，傳送帶對(duì)物塊做功為

D. 0~t2內(nèi)物塊動(dòng)能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電磁軌道炮的加速原理如圖所示。金屬炮彈靜止置于兩固定的平行導(dǎo)電導(dǎo)軌之間，并與軌道接觸良好。開(kāi)始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通過(guò)電流后炮彈會(huì)被安培力加速，最后從導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離L，導(dǎo)軌長(zhǎng)s，炮彈質(zhì)量m。導(dǎo)軌上電流為I，方向如圖中箭頭所示。若炮彈出口速度為v，忽略摩擦力與重力的影響。求：

（1）炮彈在兩導(dǎo)軌間的加速度大小a；

（2）軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

（3）磁場(chǎng)力的最大功率為多大。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定，軌距為d．空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．P、M間所接阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的金屬桿ad水平放置在軌道上，其有效電阻為r．現(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí)，達(dá)到最大速度．若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度為g．求：

（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（2）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為時(shí)，電阻R上電功率；

（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過(guò)程中，克服安培力所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直空中有以O為圓心，半徑為R的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，在虛線范圍內(nèi)、x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有寬度為d，方向沿y軸負(fù)向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。圓形磁場(chǎng)區(qū)域的右端與電場(chǎng)左邊界相切，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿紙面不同方向發(fā)射速率為v 的質(zhì)子，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力。求

（1）要使質(zhì)子不出磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B要滿足什么條件？

（2）P、N兩點(diǎn)在圓周上，M是OP的中點(diǎn)，MN平行于x軸，若質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和粒子從O點(diǎn)出射時(shí)的方向。

（3）求質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場(chǎng)后與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)。

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