精英家教網(wǎng)如圖所示，水平面上有電阻不計的U形光滑導軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源（不計內(nèi)阻）．現(xiàn)垂直于導軌擱一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應強度為B，方向與水平面的夾角為θ且指向右方．若棒ab始終與導軌接觸良好，則棒ab所受的支持力和在水平方向上的加速度分別是多少？
分析：作出受力分析圖，根據(jù)牛頓第二定律，結合安培力大小公式、閉合電路歐姆定律求出支持力和加速度的大小．
解答：精英家教網(wǎng)解：從b向a看其受力如圖所示．
水平方向：FAsinθ=ma   
豎直方向：FN+FAcosθ=mg  
又FA=BLI=BL
E
R

解得：FN=mg-
BLEcosθ
R
    
 a=
BLEsinθ
mR

答：棒ab所受的支持力為mg-
BLEcosθ
R
，在水平方向上的加速度為
BLEsinθ
mR
．
點評：本題考查牛頓第二定律與安培力知識的綜合，將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖是解決本題的關鍵．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平面上有一重為40N的物體，受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持靜止，F(xiàn)1與F2的方向相反．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，設最大的靜摩擦力等于滑動摩擦力．求：
（1）物體所受摩擦力的大小和方向．
（2）若只撤去F1，物體所受摩擦力的大小和方向．
（3）若只撤去F2，物體所受摩擦力的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R=3.0Ω的定值電阻，導體棒ab長L=0.5m，其電阻為r=1.0Ω，與導軌接觸良好．整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.4T．現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運動．求：
（1）ab中的感應電動勢；
（2）求電路中的電流．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平面上有一重40N的物體，受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持靜止．已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，求：
（1）此時物體所受的摩擦力多大？
（2）將F1撤去后，物體所受的摩擦力為多大？
（3）將F2撤去后，物體所受的摩擦力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平面上有一個動力小車，在動力小車上豎直固定著一個長度L1、寬度L2的矩形線圈，線圈匝線為n，總電阻為R，小車和線圈的總質(zhì)量為m，小車運動過程所受摩擦力為f．小車最初靜止，線圈的右邊剛好與寬為d（d＞L1）的有界磁場的左邊界重合．磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度為B．現(xiàn)控制動力小車牽引力的功率，讓它以恒定加速度a進入磁場，線圈全部進入磁場后，開始做勻速直線運動，直至完全離開磁場，整個過程中，牽引力的總功為W．
（1）求線圈進入磁場過程中，感應電流的最大值和通過導線橫截面的電量．
（2）求線圈進入磁場過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱．
（3）寫出整個過程中，牽引力的功率隨時間變化的關系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平面上有A、B兩物體疊放在一起，現(xiàn)有一水平恒力F作用在A物體上，恰能使A、B兩物體一起沿水平面做勻速運動．在運動過程中突然將作用在A上的恒力F撤去迅速作用在B上，并保持大小、方向不變，則A、B的運動狀態(tài)為（　　）
A、一起勻速直線運動B、一起加速運動C、B加速、A減速D、無法判斷，因為A、B的質(zhì)量關系及接觸面間的摩擦情況未知

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