【題目】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θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場.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)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g10m/s2.已知sin 37°=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;

3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力.

4)若將磁場方向改為豎直向上,要使金屬桿繼續(xù)保持靜止,且不受摩擦力左右,求此時磁場磁感應(yīng)強度B2的大?

【答案】11.5A;

20.30 N

30.06N

40.5T

【解析】

試題(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大。

2)根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大。

3)導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡,根據(jù)共點力平衡求出摩擦力的大。

4)當(dāng)B的方向改為豎直向上時,這時安培力的方向變?yōu)樗较蛴,畫出受力圖,然后結(jié)合幾何關(guān)系即可求出.

解:(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律得:I1=="1.5" A

2)導(dǎo)體棒受到的安培力為:F="BIL=0.30" N

由左手定則可知,安培力沿斜面向上

3)對導(dǎo)體棒受力分析如圖,將重力正交分解,沿導(dǎo)軌方向有:

F1="mgsin" 37°="0.24" N

F1F,根據(jù)平衡條件可知,摩擦力沿斜面向下

mgsin 37°+f=F

解得:f="0.06" N

4)當(dāng)B的方向改為豎直向上時,這時安培力的方向變?yōu)樗较蛴遥瑒t

B2IL="mgtan" α,

B2=0.5T

答:(1)通過導(dǎo)體棒的電流是1.5A

2)導(dǎo)體棒受到的安培力0.30 N,由左手定則可知,安培力沿斜面向上;

3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力是0.06N

4)若將磁場方向改為豎直向上,要使金屬桿繼續(xù)保持靜止,且不受摩擦力左右,此時磁場磁感應(yīng)強度B2的大小是0.5T

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某中學(xué)實驗小組的同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置測滑塊的加速度。已知光電門AB固定在長木板(固定)上,一滑塊上固定一遮光條,經(jīng)測量遮光條的寬度為d1mm,滑塊在一水平向右的恒力作用下向右做勻加速直線運動,測得滑塊通過兩光電門AB的擋光時間分別為t10.05s、t20.01s,從A運動到B的時間t0.15s。(結(jié)果均保留2位小數(shù))

(1)滑塊通過光電門A的速度為__________m/s,通過光電門B的速度為__________m/s

(2)該過程中滑塊的加速度大小為_________m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,卷揚機的繩索通過定滑輪用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移動.在移動過程中,下列說法正確的是( )

A. F對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和

B. F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C. 木箱克服重力做的功小于木箱增加的重力勢能

D. F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,相同質(zhì)量的物塊從底邊長相同、傾角不同的固定斜面最高處同時由靜止釋放且下滑到底端,下面說法正確的是

A. 若物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)相同,物塊在兩斜面上損失的機械能相等

B. 若物塊到達底面時的動能相同,物塊與傾角大的斜面間的動摩擦因數(shù)大

C. 若斜面光滑,兩物塊一定同時運動到斜面底端

D. 若物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)相同,傾角大的斜面上的物塊所受摩擦力沖量小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑R=0.3m的豎直圓槽型光滑軌道與水平軌道AC相切于B點,水平軌道的C點固定有豎直擋板,軌道上的A點靜置有一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點).現(xiàn)給小物塊施加一大小為F=25N、方向水平向右的恒定拉力,使小物塊沿水平軌道AC向右運動,當(dāng)運動到AB之間的D(圖中未畫出)時撤去拉力,小物塊繼續(xù)滑行到B點后進入豎直圓槽軌道做圓周運動,當(dāng)物塊運動到最高點時,由壓力傳感器測出小物塊對軌道最高點的壓力為10/3N.已知水平軌道AC長為2m,BAC的中點,小物塊與AB段間的動摩擦因數(shù)=0.45,重力加速度g=10.求:

⑴小物塊運動到B點時的速度大小;

⑵拉力F作用在小物塊上的時間t

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體,用大小相等的力F分別拉兩個物體在水平面上從靜止開始移動相同的距離s。如圖所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,則下面的說法中正確的是(  )

A. F對甲、乙兩個物體做的功一樣多

B. 力對甲、乙兩個物體做功的平均功率一樣大

C. 甲、乙兩個物體獲得的動能相同

D. 甲物體獲得的動能比乙大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示電路中,電源電動勢為12V,內(nèi)阻為1.0Ω。電阻R0的阻值為3.0Ω,小型直流電動機M的內(nèi)阻為2.0Ω。閉合開關(guān)S后,電動機轉(zhuǎn)動,理想電流表的示數(shù)為1.0A。則以下判斷中正確的是

A. 電動機兩端的電壓為8.0V

B. 電源輸出的電功率為12W

C. 電動機的輸出功率為6W

D. 電動機的機械效率為75%

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在考駕駛證的科目二階段,有一項測試叫半坡起步,這是一條類似于凸型橋面設(shè)計的坡道。要求學(xué)員在半坡定點位置a啟動汽車,一段時間后勻速率通過最高點b以及剩下路段,如圖所示。下列說法正確的是

A. 若汽車以額定功率從a點加速到b點,牽引力一直增大

B. 在最高點b汽車處于平衡狀態(tài)

C. 在最高點b汽車對路面的壓力小于汽車的重力

D. 汽車從ab運動過程中,合外力做功為0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一個額定電壓為220伏的電爐,想把它接在110伏的電路上,而不改變電爐的功率,辦法是  

A. 把電爐的電阻絲截去一半

B. 把電爐的電阻絲截成相等的兩段,再并聯(lián)起來

C. 用另一根和它相同的電阻絲串聯(lián)

D. 用另一根和它相同的電阻絲并聯(lián)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案