16．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=2T中有一足夠長(zhǎng)光滑傾斜金屬軌道（電阻不計(jì)），兩軌道間距為L(zhǎng)=0.5m，磁感線垂直軌道平面，軌道傾角θ=37°，兩軌道間接定值電阻R=1.5Ω，一阻值r=1Ω質(zhì)量m=2Kg的金屬桿兩端與軌道接觸良好，可在軌道上自由滑動(dòng)，重力加速度為g=10m/s2．現(xiàn)對(duì)桿施加一平行軌道向上的恒力F=14N，使桿由最低點(diǎn)開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)．求桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小v．

分析 當(dāng)桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿受拉力、重力、支持力和安培力處于平衡狀態(tài)，結(jié)合共點(diǎn)力平衡以及安培力公式、切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式以及歐姆定律進(jìn)行求解．

解答 解：當(dāng)桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力如圖所示，根據(jù)平衡知，
F=mgsinθ+FA，
${F}_{A}=BIL=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，
則有：$F=mgsinθ+\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，
代入數(shù)據(jù)解得v=5m/s．
答：桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為5m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)的基本綜合，關(guān)鍵能夠正確的畫(huà)出受力分析圖，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，掌握安培力大小的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式${F}_{A}=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，并能靈活運(yùn)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．如圖所示的振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上，且電路的電流正在增強(qiáng)，則此時(shí)（　�。�
A．a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)低B．電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)正在減小
C．電路中電場(chǎng)能正在增大D．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

18．一輛質(zhì)量為2.0×10 3kg的汽車(chē)以額定功率為6.0×104W在水平公路上行駛，汽車(chē)受到的阻力為一定值，在某時(shí)刻汽車(chē)的速度為20m/s，加速度為0.50m/s 2，（g取10m/s 2）求：
（1）汽車(chē)受到的阻力是多大？
（2）汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度是多大？
（3）若汽車(chē)以2m/s2的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則勻加速階段持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0和t2=0.06s時(shí)刻的波形圖．已知在t=0時(shí)刻，x=0.9m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．
①求該波的最小頻率；
②若3T＜0.06s＜4T，求該波的波速大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖所示，在第一、第二象限中存在垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一半徑為r的扇形金屬線框在xoy平面內(nèi)，以角速度ω繞O點(diǎn)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，∠POQ=120°，線框的總電阻為R．則下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．線圈中感應(yīng)電流的最大值為$\frac{B{r}^{2}ω}{2R}$
B．線圈中感應(yīng)電流的最大值為$\frac{B{r}^{2}ω}{R}$
C．線圈中感應(yīng)電流的有效值為$\frac{\sqrt{2}B{r}^{2}ω}{4R}$
D．線圈中感應(yīng)電流的有效值為$\frac{\sqrt{6}B{r}^{2}ω}{6R}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．如圖所示，金屬導(dǎo)軌ADM、BCN固定在傾角為θ=30°的斜面上．虛線AB、CD間導(dǎo)軌光滑，ABCD為等腰梯形，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，CD長(zhǎng)為2L，CB、NC夾角為θ；虛線CD、MN間為足夠長(zhǎng)且粗糙的平行導(dǎo)軌．導(dǎo)軌頂端接有阻值為R的定值電阻，空間中充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)從AB處由靜止釋放一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為2L的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度不為零，導(dǎo)體棒始終水平且與導(dǎo)軌接觸良好．已知導(dǎo)體棒與粗糙導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＜$\frac{\sqrt{3}}{3}$，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)
B．導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，通過(guò)定值電阻的電荷量為$\frac{3\sqrt{3}{B}_{0}{L}^{2}}{4R}$
C．導(dǎo)體棒在粗糙導(dǎo)軌上一定先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)
D．μ=$\frac{2\sqrt{3}}{9}$時(shí)，導(dǎo)體棒的最終速度大小為$\frac{mgR}{24{{B}_{0}}^{2}{L}^{2}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．關(guān)于地磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．地理南極與地磁場(chǎng)南極重合
B．地磁場(chǎng)的磁感線不是閉合的曲線
C．在赤道上小磁針的南極在靜止時(shí)指向地理的南方
D．地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在幾個(gè)恒力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)撤掉其中的一個(gè)力，則質(zhì)點(diǎn)在撤力后可能做的運(yùn)動(dòng)是（　　）
A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)C．勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．如圖，質(zhì)量為m的小球，在斜面軌道上離地h高度處由靜止自由滑下，進(jìn)入與斜面軌道平滑連接的豎直圓環(huán)軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓軌道半徑為R，不計(jì)一切摩擦，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．若h=2R，小球恰能運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)軌道最高點(diǎn)
B．小球要達(dá)到圓環(huán)軌道最高點(diǎn)，則滑下高度h至少為3R
C．若小球帶正電，在軌道所在豎直平面內(nèi)加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則當(dāng)h=2R時(shí)，小球能通過(guò)圓環(huán)軌道最高點(diǎn)
D．若小球帶正電，在軌道所在豎直平面內(nèi)加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則當(dāng)h=2.5R時(shí)，小球能通過(guò)圓環(huán)軌道最高點(diǎn)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案