【題目】如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

（1）求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大��；

（2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為P=12W，求該速度的大��；

（3）在上問(wèn)中，若R=3Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．

【答案】（1）6m/s2（2）10m/s（3）0.6T，方向垂直導(dǎo)軌平面向上

【解析】

（1）金屬棒開(kāi)始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律：

解得

（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡：

此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻消耗的電功率：

聯(lián)立解得： ⑤

（3）設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則

解得，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上

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】如圖所示，一帶電小球的質(zhì)量m=2×10-4kg，用長(zhǎng)為L=0.8m的細(xì)線懸掛在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)，電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=3×104N/C，當(dāng)細(xì)線與豎直方向夾角為θ=37°時(shí)，小球恰好靜止在A點(diǎn)．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求

（1）小球帶什么電？電量是多少？

（2）若剪斷細(xì)線，則帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線？加速度是多少？

（3）若小球由豎直方向的P點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到A位置的過(guò)程中，電場(chǎng)力做多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，相距l的兩小球A、B位于同一高度、h均為定值將A向B水平拋出，同時(shí)讓B自由下落、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間，則

A. A、B一定能相碰

B. A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度大小

C. A、B在第一次落地前若不碰，以后就不會(huì)相碰

D. A、B要在最高點(diǎn)相碰，A球第一次落地的水平位移一定為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)在確定小球落地點(diǎn)的平均位置時(shí)通常采用的做法是______________________，其目的是X減小實(shí)驗(yàn)中的________(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)．

(2)入射小球每次必須從斜槽上______________滾下，這是為了保證入射小球每一次到達(dá)斜槽末端時(shí)速度相同．

(3)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，在m1＞m2時(shí)，實(shí)驗(yàn)中記下了O、M、P、N四個(gè)位置(如圖所示)，若滿足____________________(用m1、m2、OM、OP、ON表示)，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量守恒；若還滿足_____________________(只能用OM、OP、ON表示)，則說(shuō)明碰撞前后動(dòng)能也相等．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，重100N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上，有一根原長(zhǎng)為15cm，勁度系數(shù)為500N/m的彈簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物體A后，彈簧長(zhǎng)度縮短為10cm，若滑塊與斜面間最大靜摩擦力為25N，現(xiàn)用一測(cè)力計(jì)沿斜面向上拉物體，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度仍為10cm時(shí)，測(cè)力計(jì)讀數(shù)可能為( )

A. 10NB. 30NC. 50ND. 70N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，為測(cè)定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長(zhǎng)的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實(shí)驗(yàn)測(cè)得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2，根據(jù)圖象可求出（）

A. 物體的初速率v0=3m/s

B. 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75

C. 取不同的傾角θ，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值xmin=1.44m

D. 當(dāng)某次θ=30°時(shí)，物體達(dá)到最大位移后將沿斜面下滑

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)邊長(zhǎng)為6cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，則線框中感應(yīng)電流的有效值為　　

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，邊長(zhǎng)為L的正六邊形 ABCDEF的5條邊上分別放置5根長(zhǎng)度也為L的相同絕緣細(xì)棒。每根細(xì)棒均勻帶上正電�，F(xiàn)將電荷量為+Q的點(diǎn)電荷置于BC中點(diǎn)，此時(shí)正六邊形幾何中心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。若移走+Q及AB邊上的細(xì)棒，則O點(diǎn)強(qiáng)度大小為(k為靜電力常量)(不考慮絕緣棒及+Q之間的相互影響)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是常見(jiàn)的LED顯示屏。現(xiàn)有一顯示屏是由某種型號(hào)的LED燈組成的，每只燈在不同的電壓下發(fā)出不同顏色的光，發(fā)光時(shí)的工作電流均約為20 mA。當(dāng)電壓為1.4 V時(shí)發(fā)紅光，當(dāng)電壓為1.8 V時(shí)發(fā)黃光；當(dāng)電壓為3.2 V時(shí)發(fā)藍(lán)光。已知該顯示屏面積為3 m2,1 m2燈的數(shù)量為1.0×104個(gè)，則當(dāng)整個(gè)顯示屏上所有LED燈都發(fā)光時(shí)，LED燈的總功率最接近

A. 1×102 WB. 1×103 WC. 1×104 WD. 1×106 W

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