6．如圖所示，兩根光滑直金屬導軌MN、PQ平行傾斜放置，它們所構成的軌道平面與水平面之間的夾角θ=37°，兩軌道之間的距離L=0.5m．一根質量m=0.2kg的均勻直金屬桿出放在兩導軌上，并與導軌垂直，且接觸良好，整套裝置處于與曲桿垂直的勻強磁場中．在導軌的上端接有電動勢E=36V、內阻r=1.6Ω的直流電源和電阻箱R．已知導軌與金屬桿的電阻均可忽略不計，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．金屬桿ab始終靜止在導軌上．
（1）如果磁場方向豎直向下，磁感應強度B=0.3T，求電阻箱接入電路中的電阻R；
（2）如果保持（1）中電阻箱接入電路中的電阻R不變，磁場的方向可以隨意調整，求滿足條件的磁感應強度的最小值及方向．

分析 （1）對導體棒ab進行受力分析，然后結合共點力平衡的條件即可求出；
（2）要使ab棒靜止，只有F安的方向沿斜面平行向上時，安培力最小，在電流一定的情況下，對應的磁感應強度B最小．

解答 解：（1）ab棒靜止，受力分析可知：
mgsin37°-B1ILcos37°=0
由閉合電路的歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+r}$
聯(lián)立解得：R=2Ω
（2）要使ab棒靜止，只有F安的方向沿斜面平行向上時，安培力最小，在電流一定的情況下，對應的磁感應強度B最小，有：
B2=IL=mgsin37°
I=$\frac{E}{R+r}$
解得：B2=0.24T
根據(jù)左手定則可孩子，此時的磁場方向應垂直于軌道平面向下
答：（1）如果磁場方向豎直向下，磁感應強度B=0.3T，電阻箱接入電路中的電阻R為2Ω；
（2）如果保持（1）中電阻箱接入電路中的電阻R不變，磁場的方向可以隨意調整，滿足條件的磁感應強度的最小值及方向分別為0.24T和垂直于軌道平面向下

點評 遇到有關導軌問題，關鍵是畫出側視圖，然后對導體棒進行正確進行受力分析，然后運用平衡條件或牛頓第二定律求解即可．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．下列關于分子間相互作用表述正確的是（　�。�
A．水的體積很難壓縮，這是因為分子間沒有間隙的表現(xiàn)
B．氣體總是很容易充滿容器，這是因為分子間有斥力的表現(xiàn)
C．用力拉鐵棒很難拉斷，這是因為分子間有引力的表現(xiàn)
D．壓縮氣體時需要用力，這是因為分子間有斥力的表現(xiàn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．一個物體以初速度v0水平拋出，經過一段時間落地，落地時速度方向與豎直方向所成的夾角為450，取重力加速度為g，則該物體水平射程x和下落的高度h分別為（　�。�
A．x=$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$，h=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$B．x=$\frac{\sqrt{2}{v}_{0}^{2}}{g}$，h=$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$
C．x=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$，h=$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$D．x=$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$，h=$\frac{\sqrt{2}{v}_{0}^{2}}{g}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．我國“北斗二代”計劃中2020年前發(fā)射35顆衛(wèi)星，形成全球性的定位導航系統(tǒng)．按照規(guī)劃，其中5顆是相對地面靜止的同步軌道衛(wèi)星（以下簡稱“靜衛(wèi)”），其它30顆為非靜止衛(wèi)星，包括3顆傾斜同步衛(wèi)星和27顆中軌道衛(wèi)星（以下簡稱“中衛(wèi)”）．“中衛(wèi)”軌道高度為“靜衛(wèi)”軌道高度的$\frac{3}{5}$．下列說法正確的是（　�。�
A．“靜衛(wèi)”的軌道一定是在赤道平面內
B．“中衛(wèi)”的軌道一定是在赤道平面內
C．“中衛(wèi)”的線速度介于7.9　km/s和11.2km/s之間
D．若“靜衛(wèi)”與“中衛(wèi)”質量相等，則兩者動能之比為3：5

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．乘坐如圖所示游樂園的過山車時，質量為m的人隨車在豎直平面內沿圓周軌道運動，下列說法正確的是（　�。�
A．車在最高點時人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，若沒有保險帶，人一定會掉下去
B．人在最高點時對座位人可能產生壓力，且壓力不一定小于mg
C．人在最高點和最低點時的向心加速度大小相等
D．人在最低點時對座位的壓力小于mg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．下列說法中正確的是（　�。�
A．核電站能量來源是鈾235受到中子轟擊后的鏈式反應
B．放射性元素的半衰期是由核內自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)沒有關系
C．原子核式結構模型是由湯姆遜在α粒子散射實驗基礎上提出的
D．太陽輻射的能量主要來自太陽內部的裂變反應

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．2017年1月9日，大亞灣反應堆中微子實驗工程獲得國家自然科學一等獎，此工程主要目標是利用核反應堆產生的電子反中微子來測定微子混合角q13，下列核反應方程式中，正確的是（　�。�
A．${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He-→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子的核反應過程
B．${\;}_{2}^{1}$H+${\;}_{1}^{3}$He→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n是原子彈的核反應方程
C．${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Th+${\;}_{-1}^{0}$e是α衰變核反應方程
D．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．質量為mB=2kg的木板B靜止于光滑水平面上，質量為mA=6kg的物塊A停在B的左端，質量為mC=2kg的小球C用長為L=0.8m的輕繩懸掛在固定點O．現(xiàn)將小球C及輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放小球，小球C在最低點與A發(fā)生碰撞，碰撞時間很短為△t=10-2s，之后小球C反彈所能上升的最大高度h=0.2m．已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，物塊與小球可視為質點，不計空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）小球C與物塊A碰撞過程中所受的撞擊力大��；
（2）為使木塊A不滑離木板B，木板B至少多長？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．下列說法正確的是（　　）
A．${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+X為裂變反應，X是中子
B．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3X為裂變反應，X是中子
C．光電效應中，入射光越強，光電子的能量越大
D．氫原子發(fā)射光譜是氫原子核從較高能級躍遷到較低能級產生的

查看答案和解析>>

同步練習冊答案