16.兩條金屬導(dǎo)軌上水平放置一根導(dǎo)電棒ab,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,導(dǎo)電棒質(zhì)量為1.2kg,導(dǎo)軌寬度為1m.當(dāng)導(dǎo)電棒中通入3A電流時(shí),它可在導(dǎo)軌上勻速滑動(dòng),若電流強(qiáng)度增大為5A時(shí),導(dǎo)電棒可獲得2m/s2的加速度,求裝置所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及摩擦力的大。

分析 當(dāng)導(dǎo)電棒在導(dǎo)軌上勻速滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)摩擦力與安培力平衡,列出平衡方程;導(dǎo)電棒加速運(yùn)動(dòng)時(shí),安培力與滑動(dòng)摩擦力的合力產(chǎn)生加速度,根據(jù)牛頓第二定律列方程,再與平衡方程聯(lián)立解出B.

解答 解:當(dāng)導(dǎo)電棒在導(dǎo)軌上勻速滑動(dòng)時(shí),摩擦力大小等于安培力小,f=F1=BI1L…(1)
當(dāng)導(dǎo)電棒在導(dǎo)軌上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得:
F2-f=ma 即:BI2L-f=ma…(2)
將①式代入②式得:
BI2L-BI1L=ma
代入解之得:B=1.2T;f=3.6N;
答:裝置所在處的磁感強(qiáng)度的大小是1.2T.摩擦力為3.6N.

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁學(xué)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用,比較簡(jiǎn)單,其橋梁是安培力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

6.在探究磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件,做了下面實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)如圖
研究對(duì)象:線圈B和電流表構(gòu)成的閉合回路
磁場(chǎng)提供:通電線圈A
請(qǐng)完成下面實(shí)驗(yàn)操作填寫觀察到現(xiàn)象
電流表的指針(偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn))
斷開(kāi)開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器滑片
接通開(kāi)關(guān)瞬間
接通開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器滑片
接通開(kāi)關(guān),變阻器滑片不移動(dòng)
斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.A、B兩點(diǎn)在兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上,且到連線上中點(diǎn)O的距離相等,如圖所示,則( 。
A.同一電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等
B.把正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn),電荷的電勢(shì)能先增后減小
C.把正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn),電荷的電場(chǎng)力先增大后減小
D.A、B連線上的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.某人用大小為100N的力豎直上提放在水平地面上的重120N的物體,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體所受的合外力為20N,方向豎直向下
B.地面所受的壓力大小是20N,方向豎直向下
C.物體所受的重力與地面給物體的支持力相平衡
D.物體所受的拉力和重力相平衡

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能,則下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓
B.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,并適當(dāng)調(diào)整周期性變化電場(chǎng)的頻率
C.減小狹縫間的距離
D.增大D形金屬盒的半徑

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=6.0V,其內(nèi)阻可忽略不計(jì).電阻的阻值分別為R1=2.0kΩ、R2=4.0kΩ,電容器的電容C=6.0μF.閉合開(kāi)關(guān)S,待電流穩(wěn)定后,用電壓表測(cè)R1兩端的電壓,其穩(wěn)定值為1.5V.試求:
(1)該電壓表的內(nèi)阻為多大?
(2)由于電壓表的接入,電容器的帶電量變化了多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.以下說(shuō)法正確的是( 。
A.通過(guò)導(dǎo)線截面的電量越多,電流越大
B.大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流
C.電源提供的電能越多,電源的電動(dòng)勢(shì)越大
D.同一電源接人不同的電路電動(dòng)勢(shì)會(huì)發(fā)生改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其位移與時(shí)間的關(guān)系為x=2t+2t2(m),則當(dāng)物體速度為3m/s時(shí),物體已運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為( 。
A.0.25sB.0.5sC.1sD.2s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖所示,平行板電容器的金屬極板M、N的距離為d,兩板間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),等離子群以速度v沿圖示方向射入,已知電容器的電容為C,則(  )
A.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),穩(wěn)定后電容器的電荷量Q>BvdC
B.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),穩(wěn)定后電容器的電荷量Q<BvdC
C.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),穩(wěn)定后電容器的電荷量Q<BvdC
D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),穩(wěn)定后電容器的電荷量Q>BvdC

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