2．質(zhì)量為m=0.01kg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d=0.2m，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=2T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示．現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動(dòng)，通過ab桿的電流范圍為多少？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

分析 當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢，所受靜摩擦力向下，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，安培力最大，電流最大．當(dāng)電流最小時(shí)，有向上的最大靜摩擦力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，結(jié)合安培力的大小公式，求出通過ab桿的電流范圍．

解答 解：當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢，所受靜摩擦力向下，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場力為最大值F1，此時(shí)通過ab的電流最大為Imax；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．
正確的畫出兩種情況下的受力圖如圖所示，

由平衡條件根據(jù)圖甲列式如下：
F1=mgsinθ+Ff1，
Ff1=μmgcosθ，
F1=BImaxd，
解得：Imax=0.23A
根據(jù)圖乙：F2=mgsinθ-Ff2，
Ff2=μmgcosθ，
F2=BImind
解得：Imin=0.07A
則通過ab桿的電流范圍為：0.07A≤I≤0.23A
答：通過ab桿的電流范圍為：0.07A≤I≤0.23A．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，抓住兩個(gè)臨界狀態(tài)，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解．知道電流最大時(shí)有向下的最大靜摩擦力，電流最小時(shí)，有向上的最大靜摩擦力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，在平直的道路上，依次有編號(hào)為A、B、C、D、E五根標(biāo)志桿，相鄰兩桿之間的距離是相等的．一輛汽車以v0=20m/s的速度勻速向標(biāo)志桿駛來，當(dāng)司機(jī)經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)開始剎車，由于司機(jī)有反應(yīng)時(shí)間，汽車先勻速運(yùn)動(dòng)一段距離再做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止．開始剎車后的0～7.5s內(nèi)汽車的v-t圖象如圖所示，其中如tB=5.5s、tC=7.5s分別是司機(jī)經(jīng)過B、C桿的時(shí)刻．求：
（1）求剎車加速度的大小和司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間t1；
（2）相鄰兩桿之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，滲透了研究問題的多種科學(xué)方法：
（1）實(shí)驗(yàn)環(huán)境的等效方法：C．
（2）實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)的科學(xué)方法：D．
（3）實(shí)驗(yàn)原理的簡化方法：E，即當(dāng)小車質(zhì)量M車?m沙時(shí)，細(xì)繩對(duì)小車的拉力大小近似等于沙及沙桶的總重力m沙g．
（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的科學(xué)方法：F．
（5）由a-M車圖象轉(zhuǎn)化為a-$\frac{1}{M車}$圖象時(shí)，所用的科學(xué)方法：B．
上面各個(gè)小題必須選填各種科學(xué)方法前面的字母序號(hào)：
A．理想實(shí)驗(yàn)法
B．化曲為直法
C．平衡摩擦力法
D．控制變量法
E．近似法
F．圖象法．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．下列運(yùn)動(dòng)情況可能出現(xiàn)的是（　�。�
A．速度變化很快，加速度很小B．物體的加速度減小，速度反而增大
C．物體的加速度增大，速度反而減小D．物體的速度為零，加速度卻不為零

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，R1=12Ω，R2=8Ω，R4=6Ω，滑動(dòng)變阻器的總阻值R3=20Ω，求：
（1）當(dāng)變阻器觸頭調(diào)到最上端和最下端時(shí)，AB間的總電阻分別是多少？
（2）AB間最大電阻值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．下列論述正確的是（　�。�
A．我們說“月亮在云中穿行”是以云為參考系
B．出租車是按位移的大小來收費(fèi)的
C．李剛同學(xué)的100m比賽的成績是13.35s，其中13.35s指的是時(shí)刻
D．在國際標(biāo)準(zhǔn)田徑場跑道上，處于第6賽道的王強(qiáng)同學(xué)完成了400米比賽，他在整個(gè)過程中的平均速度一定為0

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．下列關(guān)于歐姆表的說法中正確的是（　　）
A．“∞”刻度一般在刻度盤的右端
B．歐姆表的每一檔測量范圍都是0到∞
C．用歐姆表測電阻時(shí)，指針越靠近右邊誤差越小
D．紅表筆與表內(nèi)電池正極相聯(lián)，黑表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相連

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，兩傾角為θ、間距為l的光滑金屬平行軌道，軌道間接有電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．軌道平面處于垂直平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．有一質(zhì)量為m、長為l、電阻為r的導(dǎo)體棒，從軌道上某處由靜止開始下滑距離x時(shí)達(dá)最大速度．則從導(dǎo)體棒開始下滑到達(dá)到最大速度的過程中，下列說法中正確的是（　　）
A．導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．導(dǎo)體棒最大速度為vm=$\frac{mgsinθ}{Bl}$
C．通過導(dǎo)體棒某橫截面的電量為q=$\frac{Blx}{R}$
D．電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=mgsinθ（x-$\frac{{m}^{2}g（R+r）^{2}sinθ}{2{B}^{4}{l}^{4}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，質(zhì)量為1kg的物塊A置于傾角為37°的光滑固定斜面上，質(zhì)量也為1kg的煤塊B位于水平傳送帶的左端，A，B由跨過定滑輪分別與斜面、傳送帶平行的輕繩相連，傳送帶始終以速度v0=2m/s向右勻速運(yùn)送；某時(shí)刻B從傳送帶左端以速度v1=6m/s向右運(yùn)動(dòng)，且B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，假設(shè)斜面、輕繩、傳送帶均足夠長，A不會(huì)碰到定滑輪，定滑輪的質(zhì)量與摩擦均不計(jì)，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）B向右運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；
（2）B回到傳送帶左端時(shí)的速度；
（3）上述過程中B與傳動(dòng)帶間因摩擦產(chǎn)生的劃痕總長度．

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