【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θ=30°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場,金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒能靜止于導(dǎo)軌上,且恰好與導(dǎo)軌間無摩擦力的作用.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g10m/s2.求:

1)此時金屬棒受到的安培力的大;

2)導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻;

3)若通電一段時間后,電池的電動勢保持不變,而內(nèi)阻變?yōu)?/span>r′=1.50Ω,導(dǎo)體棒仍處于靜止狀態(tài),求此時導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大。

【答案】10.2N;(23.5Ω;(30.04 N

【解析】

1)如圖所示,導(dǎo)體棒受到的安培力

F=F1=mgsin30°=0.2N

2)由F=BIL,,帶入數(shù)據(jù)得:

R=3.5Ω

3)當r'=1.50Ω時,有

此時安培力

F'=BI'L

由于重力沿斜面向下的分力F1大于安培力,故導(dǎo)體棒受沿導(dǎo)軌所在平面向上的摩擦力Ff,如圖所示:

根據(jù)共點力平衡條件

mgsin 30°=F'+Ff,

解得:

Ff=0.04 N

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ45°的光滑平直導(dǎo)軌db與半徑為r的光滑圓環(huán)軌道相切,切點為b,整個軌道處在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)力為m的小滑塊從導(dǎo)軌上的d處無初速下滑進入圓環(huán)軌道,接著小滑塊從圓環(huán)最高點a水平飛出,恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的c,已知圓環(huán)最低點為e點,重力加速度為g,不計空氣阻力。求:

1)小滑塊在a點飛出時具有的動能;

2)小滑塊在e點對圓環(huán)軌道壓力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】木塊以一定的初速度沿粗糙斜面上滑,后又返回到出發(fā)點.若規(guī)定沿斜面向下為速度的正方向,下列各圖像中能夠正確反映該木塊運動過程的速度隨時間變化的關(guān)系的是

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標系第Ⅲ象限內(nèi)充滿沿+y 方向的勻強電場,第Ⅰ象限的某個圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場(電場、磁場均未畫出);一個比荷為=K的帶電粒子以大小為 v0 的初速度自點 P(-2d,-d);沿+x 方向運動,恰經(jīng)原點 O 進入第Ⅰ象限,粒子穿過勻強磁場后,最終從 x 軸上的點 Q9d0)沿-y 方向進入第Ⅳ象限; 已知該勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B,不計粒子重力。求:

1)第Ⅲ象限內(nèi)勻強電場的電場強度的大;

2)粒子在勻強磁場中運動的半徑及時間 tB;

3)圓形磁場區(qū)的最小面積 Smin。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是一種名為牙簽弩的玩具弓弩,現(xiàn)豎直向上發(fā)射木質(zhì)牙簽,O點為皮筋自然長度位置,A為發(fā)射的起點位置。若不計一切阻力,則

A. AO的過程中,牙簽一直處于超重狀態(tài)

B. AO的過程中,牙簽的機械能守恒

C. 在上升過程中,弓和皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為牙簽的動能

D. 根據(jù)牙簽向上飛行的高度可測算出牙簽被射出時的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一絕緣細線Oa下端系一輕質(zhì)帶正電的小球a(重力不計),地面上固定一光滑的絕緣圓弧管道AB,圓心與小球a位置重合。一質(zhì)量為m、帶負電的小球bA點靜止釋放,小球a由于受到絕緣細線的拉力而靜止,其中細線Oa水平,細線Oa與豎直方向的夾角為θ。當小球b沿圓弧管道運動到小球a正下方B點時,對管道壁恰好無壓力,在此過程中(a、b兩球均可視為點電荷)(  )

A.小球b所受的庫侖力大小為mg

B.小球b的機械能逐漸減小

C.細線Oa的拉力先增大后減小

D.細線Oa的拉力先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示。實驗中,讓滑塊都從氣墊導(dǎo)軌某一固定位置O靜止開始下滑,已測得氣墊導(dǎo)軌傾角為θ。

1)下列物理量不需要測量的是_____

A.滑塊和擋光板的總質(zhì)量M

B. 光電門位置PO點之間的距離l

C. 擋光片通過光電門遮光時間 t

D. 擋光片的寬度d

2)先用游標卡尺測出擋光片的寬度,讀數(shù)如圖乙所示,則寬度d =________mm。

3)若某次實驗中測出寬度d = 10.00mm,擋光片通過光電門遮光時間Δt = 5.75 ms,則滑塊通過光電門的速度v =________m/s(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

4)根據(jù)直接測量的物理量,經(jīng)過計算分析就可以驗證滑塊和擋光板整體下滑過程中機械能是否守恒。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,當車廂以加速度a向右做勻加速直線運動時,一質(zhì)量為m的物塊緊貼在車壁上,相對于車壁靜止隨車一起運動.則下列關(guān)于物塊受力的說法中,正確的是(

A.物塊只受到重力的作用

B.物塊只受到重力和摩擦力的作用,且兩力平衡

C.物塊只受到重力和摩擦力的作用,且兩力不平衡

D.物塊受到重力、彈力和摩擦力的作用,合外力大小為ma

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長為、相距為的兩平行金屬板,有一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負電的粒子以初速度從兩板中央平行極板方向射入電場,從飛入時刻算起,A、B板間所加電壓的變化規(guī)律如圖所示(圖中所給T均未知)且粒子從上極板邊緣C點離開極板(不計粒子重力).

1)為了使帶電粒子離開電場時速度最大,求速度的最大值;

2)為了使帶電粒子離開電場時速度最小,交變電壓周期T應(yīng)滿足什么條件,所加電壓為多大;

3)當帶電粒子以最大速度離開電場時,在兩平行金屬板右側(cè)緊貼極板加一恒定磁場,粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后從下極板由邊緣D點進入平行金屬板,則粒子在磁場中運動的時間是多少?

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