如圖8-1-27所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距L＝1 m.P、M間接有一個(gè)電動(dòng)勢為E＝6 V、內(nèi)阻r＝1 Ω的電源和一只滑動(dòng)變阻器.導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m＝0.2 kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M＝0.3 kg.棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T，方向豎直向下.求為使物體保持靜止，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為多大？設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì).（g取10 m/s2）

圖8-1-27


解析:

棒受的最大靜摩擦力為

當(dāng)變阻器R取值較小時(shí)，I較大，安培力F較大，會使金屬棒產(chǎn)生沿水平面向左滑的趨勢.摩擦力向右為最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最小.

金屬棒剛好左滑時(shí)，由平衡條件

且F=Mg

.

當(dāng)變阻器R取值較大時(shí)，I較小，安培力F較小，摩擦力向左為最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，金屬棒剛好向右滑時(shí)，由平衡條件得

即滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值在內(nèi)都成立.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-3-10所示，某水銀氣壓計(jì)的玻璃管頂端高出水銀槽液面1 m，因上部混入少量空氣，使其讀數(shù)不準(zhǔn).當(dāng)氣溫為27 ℃，標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)讀數(shù)為76 cmHg時(shí)，該氣壓計(jì)讀數(shù)為70 cmHg.

圖8-3-10

(1)在相同氣溫下，若用該氣壓計(jì)測量氣壓，測得讀數(shù)68 cmHg，則實(shí)際氣壓應(yīng)為多少cmHg?

(2)若在氣溫為-3 ℃時(shí)，用該氣壓計(jì)測得讀數(shù)為70 cmHg,?則實(shí)際氣壓為多少cmHg?

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科目：高中物理 來源： 題型：

有人設(shè)計(jì)了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖8-2-7所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定量氣體,與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出.設(shè)B管的體積與A泡的體積相比可略去不計(jì).在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下對B管進(jìn)行溫度刻度（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76 cmHg的壓強(qiáng)）.已知當(dāng)溫度t1=27 ℃時(shí)，管內(nèi)水銀面高度x1=16 cm，此高度即為27 ℃的刻度線，問t=0 ℃的刻度線在何處？

圖8-2-7

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一組同學(xué)對溫度計(jì)進(jìn)行專題研究.他們通過查閱資料得到17世紀(jì)時(shí)伽利略曾設(shè)計(jì)過一個(gè)溫度計(jì)，其結(jié)構(gòu)為：一麥稈粗細(xì)的玻璃管，一端與一雞蛋大小的玻璃泡相連，另一端豎直插在水槽中，并使玻璃管內(nèi)吸入一段水柱，根據(jù)管中水柱高度的變化可測出相應(yīng)的溫度.

為了研究“伽利略溫度計(jì)”，同學(xué)們按照資料中的描述自制了如圖8-2-27所示的測溫裝置，圖中A為一塑料小瓶，B為一吸管，通過軟木塞與A連通，管的下端豎直插在大水槽中.使管內(nèi)外水面有一高度差h，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：

圖8-2-27

（1）在不同溫度下分別測出對應(yīng)的水柱高度h，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示.

溫度/℃

17

19

21

23

25

27

h/cm

30.0

24.9

19.7

14.6

9.4

4.2

Δh=hn-1-hn

5.1

 

 

 

 

 

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算相鄰兩次測量水柱的高度差，并填入表內(nèi)的空格，由此可得結(jié)論：

①當(dāng)溫度升高時(shí)，管內(nèi)水柱高度h將_____________（選填“變大”“變小”或“不變”）.

②水柱高度h隨溫度的變化而_____________（選填“均勻”或“不均勻”）變化；試從理論上分析并證明結(jié)論②的正確性（提示：管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)大氣壓）.

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

（2）通過實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用“伽利略溫度計(jì)”來測溫度，還存在一些不足之處，其中主要的不足之處有：

①___________________________________________________________________；

②___________________________________________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一組同學(xué)對溫度計(jì)進(jìn)行專題研究.他們通過查閱資料得到17世紀(jì)時(shí)伽利略曾設(shè)計(jì)過一個(gè)溫度計(jì)，其結(jié)構(gòu)為：一麥稈粗細(xì)的玻璃管，一端與一雞蛋大小的玻璃泡相連，另一端豎直插在水槽中，并使玻璃管內(nèi)吸入一段水柱，根據(jù)管中水柱高度的變化可測出相應(yīng)的溫度.

為了研究“伽利略溫度計(jì)”，同學(xué)們按照資料中的描述自制了如圖8-2-27所示的測溫裝置，圖中A為一塑料小瓶，B為一吸管，通過軟木塞與A連通，管的下端豎直插在大水槽中.使管內(nèi)外水面有一高度差h，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：

圖8-2-27

（1）在不同溫度下分別測出對應(yīng)的水柱高度h，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示.

溫度/℃

17

19

21

23

25

27

h/cm

30.0

24.9

19.7

14.6

9.4

4.2

Δh=hn-1-hn

5.1

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算相鄰兩次測量水柱的高度差，并填入表內(nèi)的空格，由此可得結(jié)論：

①當(dāng)溫度升高時(shí)，管內(nèi)水柱高度h將____________________（選填“變大”“變小”或“不變”）.

②水柱高度h隨溫度的變化而________________（選填“均勻”或“不均勻”）變化；試從理論上分析并證明結(jié)論②的正確性（提示：管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)大氣壓）.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

（2）通過實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用“伽利略溫度計(jì)”來測溫度，還存在一些不足之處，其中主要的不足之處有：

①____________________________________________________________________________；

②____________________________________________________________________________.

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