20．如圖所示，水平桌面上固定一個間距為L的金屬導軌MNQP，導軌左端所接電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，在導軌右側(cè)放置一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，金屬棒電阻為R，其他電阻不計，整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向與水平桌面成37°角，此時導體棒恰好處于平衡狀態(tài)（認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），重力加速度為g，若僅將磁場方向調(diào)整為豎直向下，求磁場剛調(diào)整完畢的瞬間導體棒的加速度a的大�。�

分析 當磁場與水平面成37°時，通過對導體棒的受力分析，利用共點力平衡求得摩擦因數(shù)，當磁場豎直向下時，根據(jù)受力分析利用牛頓第二定律求得加速度

解答 解：回路中的電流為：I=$\frac{E}{R+r}$，
受到的安培力為：F=BIL=$\frac{BLE}{R+r}$，
磁場方向與水平桌面成37°角，根據(jù)受力分析可知：
Fcos53°=μ（mg+Fsin53°）
當磁場方向豎直向下時有：
F-μmg=ma
聯(lián)立解得：a=$\frac{BLE}{m（R+r）}-\frac{3BLEg}{5mg（R+r）+4BLE}$
答：剛調(diào)整完畢的瞬間導體棒的加速度a的大小為$\frac{BLE}{m（R+r）}-\frac{3BLEg}{5mg（R+r）+4BLE}$

點評 本題主要考查了在安培力作用下的共點力平衡和牛頓第二定律，關鍵是正確的受力分析，找出安培力方向；

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖，在直角坐標平面的第一象限內(nèi)有垂直x軸放置的電子發(fā)射裝置，該裝置能沿x軸負向發(fā)射各種速率的電子，若在y＞0的區(qū)域內(nèi)各處加上沿y軸方向的勻強電場或垂直坐標平面的勻強磁場，不計電子重力及電子間的相互作用，有電子達到坐標原點0處，則（　�。�
A．若加電場，不同處發(fā)射的電子到達O點的時間可能相等
B．若加電揚，不同處發(fā)射的電子到達0點時的動能可能相等
C．若加磁場，不同處發(fā)射的電子到達0點的時間可能相等
D．若加磁場，不同處發(fā)射的電子到達O點時的動能可能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．已知物體運動初速度v0方向及它受到恒定合外力F的方向，圖a、b、c、d表示物體運動的軌跡，其中正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．某同學在做“研究平拋運動”的實驗中，忘記記下小球做平拋運動的起點位置O，圖中A點為物體運動一段時間后的位置，根據(jù)如圖所示，求出小球做平拋運動的初速度為2m/s，小球經(jīng)過B點時速度大小為$2\sqrt{2}$m/s （g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．無限長通電螺線管內(nèi)部的磁場可認為是勻強磁場（外圍磁場可視為零）其大小為B=kI（I為螺線管所通電流，不同的螺線管，k值不同）．現(xiàn)有兩個螺線管1和2，間軸放置（軸在O處），如圖所示，其中1的半徑為a，2的半徑為b（大于2a）．在1中通以電流I1=I0+2t（電流隨時間t變化），產(chǎn)生的磁場為B1=2kI1，在2中通以電流I2=3t，產(chǎn)生的磁場為B2=kI2，且兩個磁場同向．現(xiàn)在P處放一個半徑為r的圓形導線框，圓心亦在O處．則：
（1）線框中產(chǎn)生的感應電動勢多大？（不考慮感應電流對磁場的影響）
（2）感應電動勢就是單位電荷在感應電場力的作用下沿線框移動一周（感應電場）電場力的功，由此可以求出線框P所在的位置感應電場E的大小，那么E為多大？
（3）現(xiàn)撤去線框P，在距O為r處（線框處）放一個靜止的點電荷（電荷量為q，質(zhì)量為m，不考慮重力），從t=0時刻釋放，該電荷恰好以半徑r做圓周運動，試求r的值．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖甲所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，磁鐵的N極向下．將磁鐵托起到某一高度（彈簧處于壓縮狀態(tài)）后放開，磁鐵能上下振動較長時間才停下來．如果在磁鐵下端放一個固定的閉合金屬圓環(huán)（如圖乙所示），仍將磁鐵托起到同一高度后放開，磁鐵就會很快地停下來．針對這個現(xiàn)象下列解釋正確的是（　　）
A．磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
B．若磁鐵的S極向下，磁鐵振動時間會變長
C．磁鐵很快停下來的主要原因是圓環(huán)中產(chǎn)生了感應電流
D．金屬圓環(huán)的制作材料一定不是鋁，因為磁鐵對鋁不會產(chǎn)生力的作用

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．如圖所示，某種材料做成的一個半徑為R、底邊MN為直徑的透明半圓柱體，一束紅光從距離底邊$\frac{\sqrt{2}}{2}$R的A點平行于底邊射入玻璃磚，經(jīng)過底邊反射后從距離底邊$\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}R$的B點射出，試分析該玻璃的折射率為$\sqrt{3}$+1，無（填“有”或“無”）光線從MN邊射出，從B點射出的光線與水平方向所成銳角是60度．（已知sin15°=$\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}$）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖甲，長方形玻璃磚的上下表面是磨砂面，前側(cè)面是光學面，后側(cè)面是鍍銀面，前后面間的距離為d，現(xiàn)用圓規(guī)和直尺測定其折射率，主要操作如下（俯視圖如圖乙）
A．在木板上固定一張白紙，在白紙上畫一條直線ab，并在適當位置作ab的垂線ON
B．利用圓規(guī)和直尺作∠aON角平分線AO
C．在AO上的適當位置豎直固定兩枚大頭針P1、P2
D．放上玻璃磚，使光學面的底線與ab重合
E．通過光學面觀察P1、P2經(jīng)鍍銀面成的像，并在視線上插一枚大頭針P3，使P3擋在P1、P2的像；再插一枚大頭針P4，使P4擋住P3及P1、P2的像
F．連接P4P3并延長與ab相交于O1．

（1）P4、P3連線與直線ab的夾角為θ=45°．
（2）若測得O、O1間的距離為l，則該玻璃磚的折射率可表示為n=$\frac{{\sqrt{2{l^2}+8{d^2}}}}{2l}$．
（3）若操作中玻璃磚的實際位置沒有與ab重合，而位于ab的后方（圖中的虛線處），則測得的折射率比真實值偏小（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．一列簡諧橫波沿x軸傳播，已知x軸上x1=0和x2=1m處兩質(zhì)點a、b的振動圖象如圖1、2所示，該波的波長λ＞1m．則下列說法中正確的是（　�。�
A．該波的頻率為0.04 Hz
B．該波的周期為0.04 s
C．該波的波長一定為4 m
D．該波的傳播速度可能為100 m/s
E．兩質(zhì)點a、b不可能同時在波峰或波谷位置

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