(10分)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=370,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源,另一端接有電阻R=5.0Ω,F(xiàn)把一個質(zhì)量為m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的導(dǎo)體棒的電阻R0=5.0Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g取10m/s2。已知sin370=0.6,cos370=0.8,求:

(1)導(dǎo)體棒受到的安培力大。
(2)導(dǎo)體棒受到的摩擦力。

(1)0.15N;(2)0.09N;方向沿斜面向上;

解析試題分析:(1)由題意可知,外電路電阻為:
所以可知電路中的電流為:
根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,通過ab棒的電流為:
故可知,導(dǎo)體棒所受安培力為:
(2)對ab棒進(jìn)行受力分析可得知其重力沿斜面向下的分力: 
故可知導(dǎo)體棒所受的摩擦力沿斜面向上,由共點(diǎn)力平衡可知:
考點(diǎn):閉合電路歐姆定律、安培力、共點(diǎn)力平衡

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖(1)所示,均勻長方體木塊長b=18cm,高h(yuǎn)=16cm,寬L=10cm,被兩個力傳感器支撐起來,兩傳感器間距為a=10cm且到木塊兩邊的距離相等,傳感器能夠?qū)⒅吸c(diǎn)的受力情況通過數(shù)據(jù)采集器在計算機(jī)屏幕上反映出來,F(xiàn)用一彈簧測力計水平拉木塊,拉力作用在木塊的中點(diǎn)且緩慢均勻增大,木塊則始終保持靜止?fàn)顟B(tài),計算機(jī)屏上出現(xiàn)如圖(2)所示的圖線。問:
圖(2)上的直線A反映的是_______________傳感器上的受力情況(“左邊”或“右邊”)彈簧測力計的最大拉力是_______________N。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩根粗細(xì)均勻的金屬桿AB和CD的長度均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為3m和m,用兩根等長的、質(zhì)量和電阻均不計的、不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路,懸跨在絕緣的、水平光滑的圓棒兩側(cè),AB和CD處于水平。在金屬桿AB的下方有水平勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度的大小為B,方向與回路平面垂直,此時CD處于磁場中,F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB,經(jīng)過一段時間(AB、CD始終水平),在AB即將進(jìn)入磁場的上邊界時,其加速度為零,此時金屬桿CD還處于磁場中,在此過程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱為Q. 重力加速度為g,試求:
(1)金屬桿AB即將進(jìn)入磁場上邊界時的速度v1.
(2)在此過程中金屬桿CD移動的距離h和系統(tǒng)機(jī)械能減少量.
(3)設(shè)金屬桿AB在磁場中運(yùn)動的速度為v2,通過計算說明v2大小的可能范圍.(設(shè)CD始終在磁場中運(yùn)動)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m, 金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場.金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌、接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不 計,g取10m/s2,已知sin37°=0.60,cos 37°=0.80,求:

(1)通過導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小;
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如右圖所示,ab、cd為兩根相距2m的平行金屬導(dǎo)軌,水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,通以5 A的電流時,質(zhì)量為3.6 kg的金屬棒MN沿導(dǎo)軌做勻速運(yùn)動;當(dāng)棒中電流增大到8 A時,棒能獲得2 m/s2的加速度,已知金屬棒受到的磁場力方向水平.求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,豎直放置的大圓環(huán)圓心為O,半徑為R,質(zhì)量為m的小球A套在大圓環(huán)上,有一足夠長的細(xì)輕繩拴在A上,另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)C處的一個小滑輪后吊著一個小球B,不計滑輪半徑和質(zhì)量、不計繩子的質(zhì)量,不計一切摩擦,繩子不可伸長.平衡時弦CA所對的圓心角θ=30°。

求:(1)小球B質(zhì)量mB
(2)若mB=m,將小球A從圓心O的等高點(diǎn)D靜止釋放后小球A、B軌道稍微錯開互不影響,求小球A的最大速度vAM。(可含根式)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

圖為一注射器,針筒上所標(biāo)刻度是注射器的容積,最大刻度Vm=20ml,其活塞的橫截面積為2cm2。先將注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置,然后用橡膠帽密封住注射器的針孔。已知環(huán)境溫度t1=27℃,大氣壓p0=1.0×105Pa,為使活塞移到最大刻度處,試問(活塞質(zhì)量及活塞與針筒內(nèi)壁間的摩擦均
忽略不計。)

(i)若把注射器浸入水中緩慢加熱,水溫須升至多少℃?
(ii)若沿注射器軸線用力向外緩慢拉活塞,拉力須達(dá)到多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,A、B兩小球帶等量同號電荷,A固定在豎直放置的L=10cm長的絕緣支桿上,B受A的斥力作用靜止于光滑的絕緣斜面上與A等高處,斜面傾角為=300,B的質(zhì)量為m=360g。

求:(1)B球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?nbsp;
(2)B 球帶的電荷量大小(g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖甲所示為一傾角=30°的足夠長的絕緣斜面,在斜面上P點(diǎn)的上方是光滑的,P點(diǎn)下方粗糙,整個斜面體處在一個交變的電磁場中,電、磁場的變化規(guī)律如圖乙和丙所示,磁場方向以垂直紙面向外為正,而電場的方向以豎直向下為正,其中,,現(xiàn)有一個可視為質(zhì)點(diǎn)、帶負(fù)電的小物塊(其質(zhì)量為、帶電量大小為),從t=0時刻由靜止開始從A點(diǎn)沿斜面下滑,在t=3t0時刻剛好到達(dá)斜面上的P點(diǎn),在以后運(yùn)動過程中的某時刻開始,物塊運(yùn)動的速率保持不變.若已知斜面粗糙部分與物塊間的動摩擦因素為,求:

(1)小球在t0時刻的速度及AP的長度;
(2)在整個運(yùn)動過程中物塊離開斜面的最大距離為多少?

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