如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1 m，導軌平面與水平面成θ＝37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強磁場方向與導軌平面垂直，質(zhì)量為0.2 kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.求：

(1)金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大��；

(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8 W，求該速度的大小．(g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)


解析：(1)金屬棒開始下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律：mgsinθ－μmgcosθ＝ma①　(3分)

由①式解得

a＝10×(0.6－0.25×0.8) m/s2＝4 m/s2.②　(2分)

(2)設金屬棒運動達到穩(wěn)定時，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導軌方向受力平衡

mgsinθ－μmgcosθ－F＝0③　(3分)

此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率：Fv＝P④　(3分)

由③、④兩式解得

v＝＝ m/s＝10 m/s.(3分)

答案：(1)4 m/s2　(2)10 m/s


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，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運動．如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運動，則小球的材料不可能是(　　)

A．鐵　　　　　　　　          B．木

C．鋁                          D．塑料

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t＝0時刻閉合開關S，經(jīng)過一段時間后，在t＝t1時刻斷開S，下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中，正確的是(　　)

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科目：高中物理 來源： 題型：


用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應現(xiàn)象．當有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)．下列說法正確的是(　　)

A．當把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

B．當把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

C．保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D．磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強磁場．現(xiàn)將一邊長為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場中，使線框平面與磁場垂直，且bc邊與磁場邊界MN重合．當t＝0時，對線框施加一水平拉力F，使線框由靜止開始向右做勻加速直線運動；當t＝t0時，線框的ad邊與磁場邊界MN重合．圖乙為拉力F隨時間變化的圖線．由以上條件可知，磁場的磁感應強度B的大小為(　　)

A．B＝                   B．B＝

C．B＝                   D．B＝

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科目：高中物理 來源： 題型：


在阻值為R1和R2的兩個電阻的兩端，分別加上50 V的直流電壓和某一交流電壓，則下面關于交流電壓有效值的說法中正確的是(　　)

A．若兩電阻在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則交流電壓有效值為 V

B．若R1＝R2，且兩電阻熱功率相等，則交流電壓有效值為50 V

C．若R1＝R2，且兩電阻產(chǎn)生的熱量相等，則交流電壓有效值為50 V

D．不論R1是否等于R2，只要兩電阻的熱功率相等，就有交流電壓的有效值為50 V

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科目：高中物理 來源： 題型：


.如圖所示電路中，A是熔斷電流為2 A的保險絲，R是可變電阻，接入電動勢最大值為311 V的正弦交流電源，內(nèi)阻不計．為使保險絲不熔斷，可變電阻阻值應該不小于(　　)

A．110 Ω                      B．220 Ω

C．330 Ω                      D．440 Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω.則當線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，下列說法正確的是(　　)

A．線圈中感應電流的方向為abcda

B．穿過線圈的磁通量為0

C．線圈中的感應電流為

D．穿過線圈磁通量的變化率為0

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科目：高中物理 來源： 題型：


在三相四線制的電路上，用星形接法連接了三只相同的燈泡，如圖所示，三個燈泡均正常發(fā)光，若由于某種原因造成中性線斷路，下列說法正確的是(　　)

A．三個燈將變暗

B．三個燈因過亮而燒毀

C．三個燈立刻熄滅

D．三個燈仍正常發(fā)光

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