17.有一金屬棒ab,質(zhì)量為m,電阻不計(jì),可在兩條軌道上滑動(dòng),如圖所示,軌道間距為L,其平面與水平面的夾角為θ,置于垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,金屬棒與軌道的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,回路中電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻不計(jì)(假設(shè)金屬棒與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ),則下列說法正確的是( 。
A.若R>$\frac{BEL}{mgsinθ+μmgcosθ}$,導(dǎo)體棒不可能靜止
B.若R<$\frac{BEL}{mgsinθ+μmgcosθ}$,導(dǎo)體棒不可能靜止
C.若導(dǎo)體棒靜止,則靜摩擦力的方向一定沿軌道平面向上
D.若導(dǎo)體棒靜止,則靜摩擦力的方向一定沿軌道平面向下

分析 導(dǎo)體棒在斜面上靜止,根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知受到的摩擦力可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,根據(jù)共點(diǎn)力平衡即可判斷出電阻的范圍

解答 解:A、根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得$I=\frac{E}{R}$
當(dāng)導(dǎo)體棒受到的摩擦力向上且剛好靜止,則根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得BIL+μmgcosθ≥mgsinθ
解得$R≤\frac{BEL}{mgsinθ-μmgcosθ}$
當(dāng)導(dǎo)體棒受到的摩擦力向下且剛好靜止,則根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得BIL≤μmgcosθ+mgsinθ
解得$R≥\frac{BEL}{mgsinθ+μmgcosθ}$
故電阻的范圍在$\frac{BEL}{mgsinθ+μmgcosθ}≤R≤\frac{BEL}{mgsinθ-μmgcosθ}$,導(dǎo)體棒靜止,故A錯(cuò)誤,B正確
C、根據(jù)Ab的分析可知,靜摩擦力可能向上,也可能向下,故CD錯(cuò)誤
故選:B

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了在安培力作用下的共點(diǎn)力平衡,關(guān)鍵是抓住平衡時(shí)的臨界條件即可判斷

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,一細(xì)木棍AB斜靠在地面與豎直墻壁之間.木棍AB與水平面之間的夾角為37°.A點(diǎn)到地面的距離為1m.已知重力加速度為10m/s2.空氣阻力不計(jì),現(xiàn)一跳蚤從豎直墻上距地面0.8m的c點(diǎn)以水平速度v0跳出,要到達(dá)細(xì)木棍上,水平速度v0至少為(  )
A.$\frac{2\sqrt{2}}{3}$m/sB.$\frac{4}{3}$m/sC.$\frac{8}{3}$m/sD.$\frac{10}{3}$m/s

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8.2016年2月1日,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)丙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射了第五顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,這顆衛(wèi)星是北斗系統(tǒng)從區(qū)域?qū)Ш阶呦蛉驅(qū)Ш降摹瓣P(guān)鍵星”.現(xiàn)在該系統(tǒng)中有兩顆衛(wèi)星A、B分別在a、b兩個(gè)軌道繞地球做不同半徑的勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知ra>rb,則下列關(guān)于兩顆衛(wèi)星的動(dòng)能Ek、所在軌道的重力加速度g、周期T、變軌正確的是( 。
A.EkA<EkBB.ga>gb
C.TA>TBD.A衛(wèi)星變軌至B衛(wèi)星的軌道必須加速

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5.如圖所示,質(zhì)量為M的斜面置于光滑的水平地面上,一質(zhì)量為m的滑塊以初速度v0沿斜面向上滑行,它們在相互作用的過程中,當(dāng)斜面的速度達(dá)到最大值時(shí),對(duì)應(yīng)的是下列情況中的(  )
A.物體在到達(dá)斜面的最高位置時(shí)B.物體從斜面上開始下滑時(shí)
C.物體與斜面速度相等時(shí)D.物體與斜面開始分離時(shí)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.浙江最大抽水蓄能電站2016年將在縉云開建,其工作原理是:在用電低谷時(shí)(如深夜),電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高處蓄水池中,到用電高峰時(shí),再利用蓄水池中的水發(fā)電.如圖所示,若該電站蓄水池(上水庫)有效總庫容量(可用于發(fā)電)為7.86×106m3,發(fā)電過程中上下水庫平均水位差637m,年抽水用電為 2.4×108kW•h,年發(fā)電量為1.8×108kW•h(水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度為g=10m/s2,以下水庫水面為零勢能面).則下列說法正確的是( 。
A.抽水蓄能電站的總效率約為 65%
B.發(fā)電時(shí)流入下水庫的水流速度可達(dá)到 112m/s
C.蓄水池中能用于發(fā)電的水的重力勢能約為Ep=5.0×1013J
D.該電站平均每天所發(fā)電能可供給一個(gè)大城市居民用電(電功率以105kW 計(jì)算)約10h

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖甲所示,在距離地面高度為h=0.80m的平臺(tái)上有一輕質(zhì)彈簧,其左端固定于豎直擋板上,右端與質(zhì)量m=0.50kg、可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊相接觸(不粘連),OA段粗糙且長度等于彈簧原長,其余位置均無阻力作用.物塊開始靜止于A點(diǎn),與OA段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50.現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向左的外力F,大小隨位移x變化關(guān)系如圖乙所示.物塊向左運(yùn)動(dòng)x=0.40m到達(dá)B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,隨即撤去外力F,物塊在彈簧彈力作用下向右運(yùn)動(dòng),從M點(diǎn)離開平臺(tái),落到地面上N點(diǎn),取g=10m/s2,則(  )
A.彈簧被壓縮過程中外力F做的功為6.0 J
B.彈簧被壓縮過程中具有的最大彈性勢能為6.0J
C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功為4.0J
D.MN的水平距離為1.6 m

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9.如圖所示,一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光.比較a、b、c三束光,可知( 。
A.當(dāng)它們在真空中傳播時(shí),c光的波長最長
B.當(dāng)它們在玻璃中傳播時(shí),c光的速度最大
C.若它們都從玻璃射向空氣,c光發(fā)生全反射的臨界角最大
D.對(duì)同一雙縫干涉裝置,c光干涉條紋之間的距離最小

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6.宇航員在月球表面附近高h(yuǎn)處釋放一個(gè)物體,經(jīng)時(shí)間t后落回月球表面,月球半徑為R.在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船速率為(  )
A.2$\frac{\sqrt{Rh}}{t}$B.$\frac{\sqrt{Rh}}{t}$C.$\frac{\sqrt{2Rh}}{t}$D.$\sqrt{\frac{Rh}{2t}}$

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10.如圖所示,勻強(qiáng)磁場分布在半徑為R的$\frac{1}{4}$圓形區(qū)域MON內(nèi),Q為半徑ON上的一點(diǎn)且OQ=$\frac{\sqrt{2}}{2}$R,P點(diǎn)為邊界上一點(diǎn),且PQ與OM平行.現(xiàn)有兩個(gè)完全相同的帶電粒子以相同的速度射入磁場(不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用),其中粒子1從M點(diǎn)正對(duì)圓心射入,恰從N點(diǎn)出,粒子2從P點(diǎn)沿PQ射入,下列說法正確的是( 。
A.粒子2一定從N點(diǎn)射出磁場
B.粒子2在P、N之間某點(diǎn)射出磁場
C.粒子1與粒子2在磁場中的運(yùn)行時(shí)間之比為3:2
D.粒子1與粒子2在磁場中的運(yùn)行時(shí)間之比為2:1

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