【題目】如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為θ，上沿相連．兩細金屬棒ab(僅標出a端)和cd(僅標出c端)長度均為L，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長的柔軟輕導線將它們連成閉合回路abdca，并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平．右斜面上存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于斜面向上．已知兩根導線剛好不在磁場中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g.已知金屬棒ab勻速下滑．求：

(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大��；

(2)金屬棒運動速度的大小．

【答案】（1）mg(sin θ–3μcos θ) （2）(sin θ–3μcos θ)

【解析】

試題（1）設(shè)導線的張力的大小為T，右斜面對ab棒的支持力的大小為N1，作用在ab棒上的安培力的大小為F，左斜面對cd棒的支持力大小為N2。對于ab棒，由力的平衡條件得

2mgsin θ=μN1+T+F①

N1="2mgcos" θ②

對于cd棒，同理有

mgsinθ+μN2=T③

N2=mgcosθ④

聯(lián)立①②③④式得

F="mg(sin" θ–3μcos θ)⑤

（2）由安培力公式得

F=BIL⑥

這里I是回路abdca中的感應電流。ab棒上的感應電動勢為

ε=BLv⑦

式中，v是ab 棒下滑速度的大小。由歐姆定律得

I=⑧

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式得

v="(sin" θ–3μcos θ)⑨

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用落體運動驗證機械能守恒定律的實驗。

(1)為進行該實驗，備有下列器材可供選擇：A.鐵架臺、B.電磁打點計時器、C.復寫紙片、D.紙帶、E.低壓直流電源、F.低壓交流電源、G.天平、H.秒表、I.導線、J.重錘。其中不必要的器材是________________(填對應的字母)，缺少的器材是________________。

(2)在實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?/span>9.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，如圖所示，O點為重錘下落的起點，選取連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量點，測得各點到O點的距離分別為63.00 cm、70.15 cm、77.75 cm、85.67cm。那么，從起點O到打下計數(shù)點C的過程中重力勢能減少量是△Ep=_____J，此過程中物體動能的增加量△Ek=_____J；由此得出的結(jié)論是_________________________________________。 （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上，汽缸內(nèi)部被質(zhì)量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個部分，下邊兩部分封閉有理想氣體P和Q，活塞A導熱性能良好，活塞B絕熱。兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計，忽略一切摩擦。汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T0，氣缸的截面積為S，外界大氣壓強大小為且保持不變，現(xiàn)對氣體Q緩慢加熱。求：

①當活塞A恰好到達汽缸上端卡口時，氣體Q的溫度T1；

②活塞A恰接觸汽缸上端卡口后，繼續(xù)給氣體Q加熱，當氣體P體積減為原來一半時，氣體Q的溫度T2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一細而均勻的導電材料，截面為圓柱體，如圖所示，此材料長約5cm，電阻約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ．現(xiàn)提供以下實驗器材

A．游標卡尺；

B.螺旋測微器；

C.電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=100Ω）；

D.電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）；

E.電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；

F.滑動變阻器R1（0～10Ω，額定電流2A）；

G.直流電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻很小）；

H.上述導電材料R2（長約為5cm，電阻約為100Ω）；

I.開關(guān)一只，導線若干．

請用上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品電阻率ρ的實驗方案，回答下列問題：

（1）用游標卡尺測得該樣品的長度如圖所示，其示數(shù)L=_______ cm ，用螺旋測微器測得該樣品的外直徑如圖所示，其示數(shù)D=______mm．

（2）在如圖的方框中畫出設(shè)計的實驗電路圖，并標明所選擇器材的物理量符號____．

（3）實驗中應記錄的物理量有___________ 、_______________（寫出文字表述和字母符號），用已知的物理量和所測得的物理量的符號表示這種材料的電阻率為ρ=_____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一長為L=0．5m的單匝正方形閉合導體線框abcd，處于磁感應強度為B=0．4T的有界勻強磁場中，其ab邊與磁場的邊界重合。線框由同種粗細均勻、電阻為R=2 Ω的導線制成�，F(xiàn)用垂直于線框ab邊的水平拉力，將線框以速度v=5m/s向右沿水平方向勻速拉出磁場，此過程中保持線框平面與磁感線垂直，且ab邊與磁場邊界平行。求線框被拉出磁場的過程中：

（1）通過線框的電流大小及方向；

（2）線框中a、b兩點間的電壓大小；

（3）水平拉力的功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xoy平面內(nèi)，第三象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界，OM與負x軸成角在且OM的左側(cè)空間存在著沿負x方向的勻強電場E，場強大小為，在且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B，磁感應強度大小為一不計重力的帶負電的粒子，從坐標原點O沿y軸負方向以的初速度進入磁場，已知粒子的帶電量為，質(zhì)量為，求：

（1）帶電粒子第一次經(jīng)過磁場邊界的位置坐標；

（2）帶電粒子在磁場區(qū)域運動的總時間；

（3）帶電粒子最終離開電、磁場區(qū)域進入第一象限時的位置坐標．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小球質(zhì)量為m，用長為L的懸繩（不可伸長，質(zhì)量不計）固定于O點，在O點正下方處釘有一顆釘子，如圖，將懸線沿水平方向拉直無初速釋放后，當懸線碰到釘子后的瞬間，下列說法正確的是（ ）

A. 小球線速度大小變成原來的2倍

B. 小球的角速度突然增大到原來的2倍

C. 小球的向心加速度突然增大到原來的2倍

D. 懸線對小球的拉力突然增大到原來的2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為商場內(nèi)的螺旋滑梯，小孩從頂端A處進入，由靜止開始沿滑梯自然下滑（如圖乙），并從低端B處滑出。已知滑梯總長度L=20m，A、B間的高度差h=12m。

(1)假設(shè)滑梯光滑，則小孩從B處滑出時的速度v1為多大？

(2)若有人建議將該螺旋滑梯改建為傾斜直線滑梯，并保持高度差與總長度不變。已知小孩與滑梯間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，若小孩仍從頂端由靜止自然下滑，則從底端滑出時的速度v2多大？

(3)若小孩與滑梯間的動摩擦因數(shù)仍為0.25，你認為小孩從螺旋滑梯底端B處滑出的速度v3與（2）問中傾斜直線滑梯滑出的速度v2哪個更大？簡要說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子”已于酒泉成功發(fā)射，將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信�！澳印庇苫鸺l(fā)射至高度為500千米的預定圓形軌道。此前6月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導航衛(wèi)星G7．G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星（高度約為36000千米），它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進一步提高。關(guān)于衛(wèi)星以下說法中正確的是（　　）

A. 這兩顆衛(wèi)星的運行速度可能大于7.9km/s

B. 量子科學實驗衛(wèi)星“墨子”的周期比北斗G7小

C. 通過地面控制可以將北斗G7定點于西昌正上方

D. 量子科學實驗衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7小

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