【題目】（13）質(zhì)量為m＝0.02 kg的通電細(xì)桿AB置于傾角為θ＝37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度L＝0.2 m，桿AB與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示．電池內(nèi)阻不計(jì)，電阻R＝16Ω，AB棒電阻r =4Ω試求出為使桿AB靜止不動(dòng)，電池電動(dòng)勢(shì)的范圍應(yīng)是多少？（sin37°=0.6 cos37°=0.8）

【答案】電池電動(dòng)勢(shì)的范圍應(yīng)是2.8V-9.2V

【解析】

試題桿AB中的電流為從A到B，所受的安培力方向平行于導(dǎo)軌向上.當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下;當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng)力為最大值F1，此時(shí)通過(guò)AB的電流最大為Imax；電池電動(dòng)勢(shì)最大Emax，同理，當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為F2，電流為Imin. 電池電動(dòng)勢(shì)最小Emin。正確地畫(huà)出兩種情況下的受力圖如圖甲、乙，由平衡條件列方程求解。

根據(jù)甲受力圖列式如下：由物體的平衡

F1-mgsinθ-Ff1=0 ，FN-mgcosθ=0 Ff1=μFN ，F1=BImaxd，

解上述方程得：Emax=9.2V

根據(jù)乙受力圖由物體的平衡：

F2+Ff2-mgsinθ=0，FN-mgcosθ=0，Ff2=μFN ，F2=BImind，

解上述方程得：Emin=2.8V

電池電動(dòng)勢(shì)的范圍應(yīng)是2.8V-9.2V

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：

【題目】驗(yàn)證“碰撞中動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，A和B是質(zhì)量分別為和的兩個(gè)小球

（1）現(xiàn)有下列器材，為了完成本實(shí)驗(yàn)，哪些是必需的？將這些器材前面的序號(hào)字母填在橫線上______；

A.刻度尺B.秒表C.天平D.圓規(guī)

（2）如圖所示，M、N和P為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中小球的落點(diǎn)，如果碰撞中動(dòng)量守恒，則下列式子可能成立的有______填字母。

A. B. C. D. ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物體由靜止開(kāi)始，做加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，接著物體又做加速度為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t2 ，其速度變?yōu)榱�，則物體在全部時(shí)間內(nèi)的平均速度為

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電梯與水平地面成角，一人靜止站在電梯水平梯板上，電梯以恒定加速度啟動(dòng)過(guò)程中，水平梯板對(duì)人的支持力和摩擦力分別為和。若電梯啟動(dòng)加速度減小為，則下面結(jié)論正確的是（ ）

A. 水平梯板對(duì)人的支持力變?yōu)?/span>

B. 水平梯板對(duì)人的摩擦力變?yōu)?/span>

C. 電梯加速啟動(dòng)過(guò)程中，人處于失重狀態(tài)

D. 水平梯板對(duì)人的摩擦力和支持力之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在大霧天氣，某高速公路同一直線車(chē)道上同向勻速行駛的轎車(chē)和貨車(chē)，其速度大小分別為， ，轎車(chē)在與貨車(chē)距離時(shí)轎車(chē)司機(jī)才發(fā)現(xiàn)前方有貨車(chē)，若此時(shí)轎車(chē)只是立即剎車(chē)，則轎車(chē)要經(jīng)過(guò)s=112.5m才能停下來(lái)，兩車(chē)均可視為質(zhì)點(diǎn)．

（1）若轎車(chē)剎車(chē)時(shí)貨車(chē)以勻速行駛，通過(guò)計(jì)算分析兩車(chē)是否會(huì)相撞；

（2）若轎車(chē)在剎車(chē)的同時(shí)給貨車(chē)發(fā)信號(hào)，貨車(chē)司機(jī)經(jīng)收到信號(hào)并立即以大小的加速度勻加速行駛，通過(guò)計(jì)算分析兩車(chē)是否會(huì)相撞．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的木板C放在水平地面上，固定在C上的豎直輕桿的頂端分別用細(xì)繩a和b連接小球A和小球B，小球A、B的質(zhì)量分別為mA和mB，當(dāng)與水平方向成30°角的力F作用在小球B上時(shí)，A、B、C剛好相對(duì)靜止一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)繩a、b與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則下列判斷正確的是（　�。�

A. 力F的大小為mBg

B. 地面對(duì)C的支持力等于（M+mA+mB）g

C. 地面對(duì)C的摩擦力大小為

D. mA=mB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三個(gè)木塊 A、B、C在水平推力F的作用下靠在豎直墻上，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. A與墻的接觸面可能是光滑的

B. B受到A作用的摩擦力，方向可能豎直向下

C. B受到A作用的靜摩擦力，方向與C作用的靜摩擦力方向一定相同

D. 當(dāng)力F增大時(shí)，A受到墻作用的靜摩擦力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a，桿與天花板保持垂直．桿的下端有一個(gè)輕滑輪O．另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處，細(xì)線跨過(guò)滑輪O，下端系一個(gè)重為G的物體，BO段細(xì)線與天花板的夾角θ=30°．系統(tǒng)保持靜止，不計(jì)一切摩擦．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是

B. a桿對(duì)滑輪的作用力大小是G

C. a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是G

D. 若B點(diǎn)向右移動(dòng)少許后系統(tǒng)仍靜止，則a桿對(duì)滑輪的作用力與移動(dòng)前相比將要增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系.一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.其中M為帶滑輪的小車(chē)的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量.（滑輪質(zhì)量不計(jì)）

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是__________.

A.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

D.改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶

E.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M

（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出）.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度為__________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

（3）以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫軸的夾角為，求得圖線的斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量為__________.

A. B. C. D.

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