【題目】水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L(zhǎng),M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖所示,問:

(1)導(dǎo)體棒ab中電流大小及導(dǎo)體棒ab所受安培力大。
(2)當(dāng)ab棒靜止時(shí),受到的支持力和摩擦力各為多少?
(3)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時(shí)B的方向如何?

【答案】
(1)

解:由歐姆定得:

電流的方向與磁場(chǎng)的方向垂直,所以:F=BIL=


(2)

解:根據(jù)左手定則可知,棒ab所受的安培力方向垂直與棒斜向作上方,其受力截面圖為:

Fx=F﹣Fsinθ=0 ①

Fy=FN+Fcosθ﹣mg=0 ②

F=BIL=

解①②③式得:FN=mg﹣


(3)

解:要使ab棒受的支持力為零,其靜摩擦力必然為零,根據(jù)(1)問中受力圖可知:滿足上述條件的最小安培力應(yīng)與ab棒的重力大小相等、方向相反,所以有:

F=BIL=mg,即:

解得最小磁感應(yīng)強(qiáng)度:Bmin= ,由左手定則判斷出這種情況B的方向應(yīng)水平向右.

故要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少2T,方向應(yīng)水平向右


【解析】(1)根據(jù)歐姆定律求出電流的大小,根據(jù)F=BIL即可計(jì)算出安培力的大;(2)根據(jù)左手定則正確判斷出導(dǎo)體棒ab所受安培力的方向,然后對(duì)棒ab正確進(jìn)行受力分析,根據(jù)所處平衡狀態(tài)列方程即可正確求解;(3)根據(jù)受力圖可知當(dāng)重力等于安培力時(shí),B最小,根據(jù)左手定則可以正確判斷磁場(chǎng)B的方向.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平傳送帶A、B兩輪間的距離L=40 m,離地面的高度H=3.2 m,傳送帶一起以恒定的速率v0=2 m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)完全一樣的滑塊P、Q由輕質(zhì)彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態(tài)繃緊,輕放在傳送帶的最左端。開始時(shí)P、Q一起從靜止開始運(yùn)動(dòng),t1=3 s后突然輕繩斷開,很短時(shí)間內(nèi)彈簧伸長(zhǎng)至本身的自然長(zhǎng)度(不考慮彈簧的長(zhǎng)度的影響),此時(shí)滑塊Q的速度大小剛好是P的速度大小的兩倍。已知滑塊的質(zhì)量是m=0.2 kg,滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ=0.1,重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能;
(2)兩滑塊落地的時(shí)間差;
(3)兩滑塊落地點(diǎn)間的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)固定著一個(gè)滑槽軌道,其左半部分是傾角為θ=37°,長(zhǎng)為l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圓槽QSR,RQ是其豎直直徑,兩部分滑槽在Q處平滑連接,R、P兩點(diǎn)等高,質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊(可看作質(zhì)點(diǎn))與斜槽間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.375,將小滑塊從斜槽軌道的最高點(diǎn)P釋放,使其開始沿斜槽下滑,滑塊通過Q點(diǎn)時(shí)沒有機(jī)械能損失,求:

(1)小滑塊從P到Q克服摩擦力做的功Wf;
(2)為了使小滑塊滑上光滑半圓槽后恰好能到達(dá)最高點(diǎn)R,從P點(diǎn)釋放時(shí)小滑塊沿斜面向下的初速度v0的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】工人用滑輪組把一箱貨物從一樓提升到四樓,在滑輪組上加潤(rùn)滑油后,提高了機(jī)械效率。若加潤(rùn)滑油后工人提升同樣的重物,則( 。

A.有用功不變,總功減小B.有用功減小,總功不變

C.有用功減小,總功減小D.有用功增加,總功增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組同學(xué)們看見一本物理書上說“在彈性限度內(nèi),勁度系數(shù)為k的彈簧,形變量為x時(shí)彈性勢(shì)能為Ep= kx2”,為了驗(yàn)證該結(jié)論就嘗試用“研究加度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖甲)設(shè)計(jì)了以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)步驟:
A.水平桌面上放一長(zhǎng)木板,其左端固定一彈簧,通過細(xì)繩與小車左端相連,小車的右端連接打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶;
B.將彈簧拉伸x后用插銷鎖定,測(cè)出其伸長(zhǎng)量 x;
C.打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān)后,拔掉插銷解除鎖定,小車在彈簧作用下運(yùn)動(dòng)到左端;
D.選擇紙帶上某處的A點(diǎn)測(cè)出其速度v;
E.取不同的x重復(fù)以上步驟多次,記錄數(shù)據(jù)并利用功能關(guān)系分析結(jié)論.
實(shí)驗(yàn)中已知小車的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,則:

(1)長(zhǎng)木板右端墊一小物塊,其作用是
(2)如圖乙中紙帶上A點(diǎn)位置應(yīng)在(填s1、s2、s3)的段中;
(3)若Ep= kx2成立,則實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出物理量x與m.、k、v關(guān)系式是x=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖所示,在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車,車上有一個(gè)質(zhì)量m=1.9kg的木塊(木塊可視為質(zhì)點(diǎn)),車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛.一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛,瞬間擊中木塊并留在其中.已知木塊與平板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.54,(g=10m/s2)求:
①子彈射入木塊后瞬間子彈和木塊的共同速度
②若是木塊剛好不會(huì)從車上掉下,則小車的平板至少多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間.實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁,如圖(a)所示.實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車.在小車運(yùn)動(dòng)過程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)6個(gè)水滴的位置.(已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)

(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的.
(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng).小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為m/s,加速度大小為m/s2 . (結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1=1100匝,副線圈的匝數(shù)n2=110匝,R0、R1、R2均為定值電阻,且R0=R1=R2 , 電流表、電壓表均為理想電表.原線圈接u=220 sin(314t) (V)的交流電源.起初開關(guān)S處于斷開狀態(tài).下列說法中正確的是( )

A.電壓表示數(shù)為22V
B.當(dāng)開關(guān)S閉合后,電壓表示數(shù)變小
C.當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表示數(shù)變大
D.當(dāng)開關(guān)S閉合后,變壓器的輸出功率增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,酷熱的夏天,在平坦的柏油公路上,你會(huì)看到在一定距離之外,地面顯得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影,但當(dāng)你靠近“水面”時(shí),它卻隨你靠近而后退,對(duì)此現(xiàn)象正確的解釋是(  )

A.出現(xiàn)的是“海市蜃樓”,是由于光的干涉造成的
B.“水面”不存在,就由于酷熱難耐,人產(chǎn)生的幻覺
C.陽光輻射到地面,使地表溫度升高,近地面的空氣折射率變大,光線發(fā)生全反射形成的虛像
D.陽光輻射到地面,使地表溫度升高,近地面的空氣折射率變小,光線發(fā)生全反射形成的虛像

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同步練習(xí)冊(cè)答案