【題目】如圖所示,導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R,放置在與水平面夾角為θ的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為d,電阻不計,系統(tǒng)處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,電池內(nèi)阻為r,問:

(1)若導(dǎo)線光滑,電源電動勢E多大才能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上?

(2)若導(dǎo)線光滑,勻強磁場大小和方向可以改變,但磁場方向始終與導(dǎo)體桿垂直。要使導(dǎo)體桿對導(dǎo)軌沒有作用力,磁感應(yīng)強度大小及方向如何?

【答案】(1)(2) 水平向左

【解析】

(1)導(dǎo)體棒受重力、支持力和安培力;根據(jù)平衡條件并結(jié)合正交分解法列式求解即可;

(2)導(dǎo)體棒受重力和安培力平衡,根據(jù)平衡條件得到安培力大小和方向,根據(jù)左手定則分析磁場方向,根據(jù)閉合電路歐姆定律、平衡條件、安培力公式列式求解;

(1)導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上,受到重力、支持力和安培力三個力作用,如圖側(cè)視圖所示由平衡條件得:F=mgtanθ

F=BIL

由以上三式解得:

(2)使導(dǎo)體桿靜止并對導(dǎo)軌沒有作用力,桿只受重力和安培力,由平衡條件得:mg=B′IL

其中:

聯(lián)立解得:

方向是水平向左.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示電路中,電源電動勢E=240V,內(nèi)阻r=3,R1=R2=1Ω,某電熱器組中裝有50個完全相同的電熱器,每個電熱器規(guī)格為“200V, 800W”,其他電阻不計,不考慮電熱器電阻隨溫度的變化,:

(1)接通幾個電熱器時,實際使用的電熱器都能正常工作?

(2)接通幾個電熱器時,電源輸出功率最大?最大輸出功率是多少?

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A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,BCDG是光滑絕緣的3/4圓形軌道,位于豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強電場中.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點)置于水平軌道上,滑塊受到的電場力大小為3/4mg,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g.

(1)若滑塊從水平軌道上距離Bs=3RA點由靜止釋放,滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點時速度為多大?

(2)(1)的情況下,求滑塊到達(dá)C點時受到軌道的作用力大小.

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【題目】如圖,地球赤道上的山丘e,近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動。設(shè)e、p、q的圓周運動速率分別為v1、v2、v3,向心加速度分別為a1、a2、a3,則

A. v1v2v3 B. v1v2v3

C. a1a2a3 D. a1a3a2

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【題目】公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶.如圖T2-3所示,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,則在該彎道處(

A. 為減少交通事故的發(fā)生,路面應(yīng)該修成水平的

B. 為減少交通事故的發(fā)生,路面應(yīng)該修成外側(cè)低內(nèi)側(cè)高

C. 若汽車向內(nèi)側(cè)滑動,可能是汽車轉(zhuǎn)彎時速度過大造成的

D. 若汽車向外側(cè)滑動,可能是汽車轉(zhuǎn)彎時的速度過大造成的

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【題目】某實驗小組設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置,通過改變重物的質(zhì)量,可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象.他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示。重力加速度g=10m/s2

(1)(b)中對應(yīng)傾斜軌道的試驗結(jié)果是圖線________ (選填”);

(2)由圖(b)可知,滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為_______kg;滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)為_______。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,物體A質(zhì)量為10kg,物體B質(zhì)量為2kg,A與水平桌面間的最大靜摩擦力是30N,(g=10m/s2)求:

(1)整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),這時A受到的靜摩擦力是多大?

(2)如果逐漸加大B的重力,而仍保持系統(tǒng)靜止,則B物體重力的最大值是多少?

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【題目】(1) 某同學(xué)用如圖所示的裝置做驗證機械能守恒定律的實驗,已有鐵架臺、鐵夾、電源、紙帶、打點計時器,還必須選取的器材有________(填字母)

A. 砝碼 B. 重錘 C. 秒表 D. 刻度尺

(2) 實驗中打點計時器接周期為T的交流電源,該同學(xué)得到的一條理想紙帶如圖所示,O點對應(yīng)重物做自由落體運動的初始位置,從合適位置開始選取的三個連續(xù)點A、B、CO點的距離如圖所示,已知重物的質(zhì)量為m,重力加速度為g.則從打下O點到B點的過程中,重物減少的重力勢能為___________,重物增加的動能為_____________

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