如圖,質(zhì)量為m=60 g的鋼棒長(zhǎng)為S=20 cm,棒兩端與長(zhǎng)為L=30 cm的細(xì)軟銅線相連,吊在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5 T、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)棒中通過穩(wěn)恒電流I后,鋼棒向上擺動(dòng),最大偏角=60°,g取10 m/s2

求:鋼棒中電流的大小.

以下是某同學(xué)的解答:鋼棒在最高點(diǎn)受到三個(gè)力的作用:拉力T,安培力F,重力mg

對(duì)這些力進(jìn)行正交分解,由于棒在=60°時(shí)處于平衡狀態(tài),有:

在水平方向上:Tsin60°=F  ①

在豎直方向上:Tcos60°=mg 、

而:FBIS 、

由①②③可求出鋼棒中的電流I

請(qǐng)問:該同學(xué)所得結(jié)論是否正確?

若正確,請(qǐng)代入已知量求出結(jié)果.

若有錯(cuò)誤,請(qǐng)分析錯(cuò)誤原因并求出正確結(jié)果.

答案:
解析:

  解:該同學(xué)解答不正確.

  問題在于鋼棒向上擺到最大偏角時(shí)并不是平衡位置.

  正確解答是:

  鋼棒向上擺動(dòng)過程中,僅有重力和安培力兩個(gè)力做功,由動(dòng)能定理得:

  

  鋼棒中電流為


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滑板運(yùn)動(dòng)已成為青少年所喜愛的一種體育運(yùn)動(dòng),如圖10所示小明同學(xué)正在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)。圖中AB段路面是水平的,BCD是一段R=20 m的拱起的圓弧路面,圓弧的最高點(diǎn)CAB高出h=1.25 m。已知人與滑板的總質(zhì)量為M=60 kg。小明自A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),在AB路段他單腿用力蹬地,到達(dá)B點(diǎn)前停止蹬地,然后沖上圓弧路段,結(jié)果到達(dá)C點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)地面壓力為零,不計(jì)滑板與各路段之間的摩擦力及經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的能量損失(g取10 m/s2)。求:

 (1)小明到達(dá)C點(diǎn)的速度;

(2)小明在AB段所做的功。

圖10

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青島海濱游樂場(chǎng)有一種滑沙娛樂活動(dòng)如圖所示,人坐在滑板上從斜坡高處A點(diǎn)由靜止開始下滑,滑到斜坡底部B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來,若忽略B處對(duì)速度大小的影響,板與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.
【小題1】若斜坡傾角θ=37°,人和滑塊的總質(zhì)量為m=60 kg,求人在斜坡上下滑時(shí)的加速度大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【小題2】若由于受到場(chǎng)地的限制,A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為50 m,為確保人身安全,請(qǐng)你設(shè)計(jì)斜坡的高度.

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科目:高中物理 來源:2014屆度云南省高一期末考試物理卷 題型:計(jì)算題

青島海濱游樂場(chǎng)有一種滑沙娛樂活動(dòng)如圖所示,人坐在滑板上從斜坡高處A點(diǎn)由靜止開始下滑,滑到斜坡底部B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來,若忽略B處對(duì)速度大小的影響,板與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.

1.若斜坡傾角θ=37°,人和滑塊的總質(zhì)量為m=60 kg,求人在斜坡上下滑時(shí)的加速度大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

2.若由于受到場(chǎng)地的限制,A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為50 m,為確保人身安全,請(qǐng)你設(shè)計(jì)斜坡的高度.

 

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