2.如圖所示,在磁感應(yīng)強度B=2.0T,方向豎直向上的于強磁場中,有一個與水平面成θ=37°的導(dǎo)電滑軌,滑軌上放一可以自由移動的金屬桿ab,已知接在滑軌中的電源電動勢E=10V,內(nèi)電阻r=1Ω,ab桿長l=0.5m,質(zhì)量m=0.2kg,桿與平行滑軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,求:接在滑軌中的變阻器R的阻值在什么范圍的內(nèi)變化是,可以使ab桿在滑軌上保持靜止,(滑軌與ab桿的電阻不計,g取10m/s2

分析 先利用閉合電路的歐姆定律求出回路中的電流,對導(dǎo)體棒受力分析,當(dāng)導(dǎo)體棒剛好靜止時摩擦力向上時,電流最小,電阻最大;當(dāng)導(dǎo)體棒剛好靜止時摩擦力向下時,電流強度最大,電阻最;

解答 解:對導(dǎo)體棒受力分析,回路中的電流為:
I=$\frac{E}{R+r}$
導(dǎo)體棒受到的安培力為:F=BIL
當(dāng)摩擦力沿斜面向上,電流強度最小,電阻最大,由共點力平衡得:
mgsin37°-f-Fcos37°=0
mgcos37°+Fsin37°-FN=0
f=μFN
聯(lián)立解得:Rmax=9Ω
當(dāng)摩擦力沿斜面向下,電流強度最大,電阻最小由共點力平衡得:
mgsin37°+f-Fcos37°=0
mgcos37°+Fsin37°-FN=0
f=μFN
聯(lián)立解得:Rmin=1Ω
答:可變電阻在1~9Ω范圍內(nèi).

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握閉合電路歐姆定律,安培力的大小公式,以及會利用共點力平衡去求未知力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,質(zhì)量相等的物體A、B通過一輕質(zhì)彈簧相連,開始時B放在地面上,A、B均處于靜止狀態(tài).現(xiàn)通過細繩將A向上緩慢拉起,第一階段拉力做功為W1時,彈簧變?yōu)樵L;第二階段拉力再做功W2時,B剛要離開地面.彈簧一直在彈性限度內(nèi),則(  )
A.兩個階段拉力做的功相等
B.拉力做的總功等于A的重力勢能的增加量
C.第一階段,拉力做的功大于A的重力勢能的增加量
D.第二階段,拉力做的功等于A的重力勢能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示是探究影響平行板電容器電容大小因素的實驗裝置.
①關(guān)于此實驗裝置中的靜電計,下列說法中正確的是BC.(選填選項前面的字母)
A.靜電計指針張角的大小反映了平行板電容器所帶電荷量的多少
B.靜電計指針張角的大小反映了平行板電容器兩板間電壓的大小
C.靜電計的外殼與A板相連接后可不接地
D.可以用量程為3V的電壓表替代靜電計
②讓圓形平行板電容器帶電后,靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定角度.不改變A,B兩板所帶的電荷,且保持兩極在豎直平面內(nèi).開始時兩板正對,現(xiàn)要使靜電計指針偏角變大,下列做法中可行的A.(選填選項前面的字母)
A.保持B板小動,A板向上平移
B.保持B板不動,A板向右平移
C.保持A、B兩板不動,在A、B之間插入一塊絕緣介質(zhì)板.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.歐洲強子對撞機在2010年初重新啟動,并取得了將質(zhì)子加速到1.18萬億ev的階段成果,為實現(xiàn)質(zhì)子對撞打下了堅實的基礎(chǔ).質(zhì)子經(jīng)過直線加速器加速后進入半徑一定的環(huán)形加速器,在環(huán)形加速器中,質(zhì)子每次經(jīng)過位置A時都會被加速(圖1),當(dāng)質(zhì)子的速度達到要求后,再將它們分成兩束引導(dǎo)到對撞軌道中,在對撞軌道中兩束質(zhì)子沿相反方向做勻速圓周運動,并最終實現(xiàn)對撞(圖2).質(zhì)子是在磁場的作用下才得以做圓周運動的.下列說法中正確的是( 。
A.質(zhì)子在環(huán)形加速器中運動時,軌道所處位置的磁場會逐漸減小
B.質(zhì)子在環(huán)形加速器中運動時,軌道所處位置的磁場始終保持不變
C.質(zhì)子在對撞軌道中運動時,軌道所處位置的磁場會逐漸減小
D.質(zhì)子在對撞軌道中運動時,軌道所處位置的磁場始終保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.在空氣阻力大小恒定的條件下,小球從空中下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度.以向下為正方向,其速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示,取g=10m/s2,則以下結(jié)論正確的是( 。
A.小球能彈起的最大高度為1m
B.小球能彈起的最大高度為0.45m
C.小球彈起到最大高度的時刻為t2=0.80s
D.空氣阻力與重力的比值為1:5

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.物體A、B、C均靜止在同一水平面上,它們的質(zhì)量分別為mA、m B、mC,與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C,所得加速度a與拉力F的關(guān)系圖線如圖所對應(yīng)的直線甲、乙、丙所示,則以下說法正確的是( 。
A.μAB,mA<mBB.μB<μC,mB=mCC.μBC,mB>m CD.μA<μC,mA<mC

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖甲,在材質(zhì)均勻的半圓形薄電阻片上,引出四個電極A、B、C、D.先后分別將A、B或是C、D接在電壓恒為U的電路上,如圖乙和丙所示.比較兩種接法中電阻片的熱功率大小,應(yīng)有( 。
A.兩種接法的熱功率一樣大
B.接在AB兩端時熱功率是接在CD兩端時的$\frac{1}{2}$
C.接在AB兩端時熱功率是接在CD兩端時的$\frac{1}{4}$
D.無法比較

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.(1)太陽輻射中含有可見光、紅外線、紫外線,同時還有X射線、γ射線、無線電波.太陽輻射的能量主要集中在可見光、紅外線和紫外線三個區(qū)域內(nèi).在這三個區(qū)域內(nèi)的電磁波按照頻率由高到低的順序排列應(yīng)為紫外線、可見光和紅外線.
(2)有一種生命探測儀可以探測生命的存在.我國四川汶川特大地震發(fā)生后,為了盡快營救廢墟中的傷員,救援人員就廣泛應(yīng)用了這種儀器,該儀器主要是接收人體發(fā)出電磁波中的紅外線(選填“可見光”、“紅外線”或“紫外線”).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.一航天飛機下有一細金屬桿,桿指向地心.若僅考慮地磁場的影響,則當(dāng)航天飛機位于赤道上空( 。
A.由東向西水平飛行時,金屬桿下端感應(yīng)電動勢高于金屬桿上端
B.由西向東水平飛行時,金屬桿下端感應(yīng)電動勢高于金屬桿上端
C.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時,金屬桿下端感應(yīng)電動勢高于金屬桿上端
D.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時,金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動勢

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同步練習(xí)冊答案