如圖所示，MN、PQ為水平放置的平行導軌，通電導體棒ab垂直放置在導軌上，已知導體棒的質(zhì)量m=1kg、長L=2.0m，通過的電流I=5.0A，方向如圖所示，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=．當加一豎直向上的勻強磁場時，導體棒水平向右運動，隨著磁感應強度的增大，導體棒運動的加速度增大；若減小磁感應強度方向與速度方向的夾角，當該夾角減小到某一值θ時，無論怎樣增大磁感應強度，導體棒ab均不會運動，則θ為（　�。�

　

A．

30°

B．

45°

C．

60°

D．

90°


考點：

牛頓第二定律；安培力．

分析：

對導體棒進行受力分析，導體棒受重力、軌道支持力和安培力以及摩擦力作用，增大磁感應強度就是增大導體棒所受安培力，根據(jù)平衡有安培力在水平方向的分力小于導體棒與導軌間的摩擦力即可保證導體棒ab不會運動．

解答：

解：如圖對導體棒進行受力分析如下圖所示：

由題意知增大磁感應強度時，根據(jù)F=BIL知，導體棒所受安培力F增加，使導體棒不會運動滿足：

安培力F的水平分量小于導體棒與導軌間的最大靜摩擦力，如圖即滿足：

Fsinθ≤μ（mg+Fcosθ）…①

當磁感應強度B足夠大時，即F足夠大，由數(shù)學關系可知，

mg+Fcosθ≈Fcosθ…②

即當tanθ≤μ時，無論安培力多大，導體棒都不能運動，

因為，得：θ=30°

故選：A

點評：

解答本題的關鍵是根據(jù)導體棒所處平衡狀態(tài)列出導體棒不動時所滿足的方程，然后根據(jù)有關數(shù)學知識求解，難點是三角函數(shù)知識的應用．

　

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件（照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lX）．某同學采用伏安法測攝在不同照度下某光敏電阻Rc的阻值，將艮與兩個適當?shù)碾娮柘銻1、R2，兩個適．當?shù)碾娏鞅鞟1、A2連成圖1所示的電路，圖中的電流表內(nèi)阻很小可以忽略不計．

（1）光敏電阻Rc在不同照度下的阻值如表，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖2給定的坐標系中描繪出阻值隨照度變化的曲線．

照度（lx） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

電阻（kΩ） 75 40 28 23 20 18

（2）在某次實驗操作中了^增加光的照度后，為了保證電流表A1、A2的示數(shù)保持不變，應該調(diào)節(jié)電阻箱R1使其阻值　　 （填“增大”或“減小”），同時調(diào)節(jié)電阻箱R2使其阻值　　 （填“增大”或“減小”）；若電阻箱R1的阻值改變了 4kΩ，電阻箱R2的阻值改變了12kΩ，電流表A1、A2的示數(shù)剛好保持不變，經(jīng)過計算得出光敏電阻Rc的阻值變化了　　kΩ．

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科目：高中物理 來源： 題型：


中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球，實地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準備．設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實驗儀器：A．計時表一只；B．彈簧測力計一把；C．已知質(zhì)量為m的物體一個．在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時間為t．飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機器人利用所攜帶的儀器又進行了第二次測量，利用上述兩次測量的物理量可以推導出月球的半徑和質(zhì)量．（已知引力常量為G，忽略月球的自轉(zhuǎn)的影響）

（1）說明機器人是如何進行第二次測量的？用相應的符號表示第二次測量的物理量，并寫出相關的物的物理關系式，

（2）試用上述兩次測量的物理量和已知物理量推導月球半徑和質(zhì)量的表達式．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量M=2 kg的木塊套在水平桿 上，并用輕繩與質(zhì)量m= kg的小球相連．今用跟水平方向成α=30°角的力F=10 N拉著球帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m的相對位置保持不變，g=10m/s2，求運動過程中輕繩與水平方向的夾角θ及木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：


在中間位置有固定轉(zhuǎn)動軸的長2l輕質(zhì)桿兩端固定兩完全相同的質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球1和2，裝置放在如圖所示的關于豎直線對稱的電場中，開始時桿在水平位置靜止．現(xiàn)給小球1一個豎直向上的速度，讓小球1、2繞轉(zhuǎn)動軸各自轉(zhuǎn)動到B、A位置，A、B間電勢差是U，小球1、2構成的系統(tǒng)動能減小量是（　�。�

　

A．

一定大于Uq

B．

一定等于2（Uq+mgl）

　

C．

一定小于Uq

D．

一定大于Uq+mgl

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科目：高中物理 來源： 題型：


用伏安法測量電阻R的阻值，并求出電阻率ρ．給定的實驗器材有：電壓表（內(nèi)阻約為50kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為40Ω）、滑動變阻器（最大電阻為20Ω）、電源、開關、待測電阻（約為250Ω）及導線若干．

（1）試在虛線框內(nèi)畫出測量R的電路圖．

（2）某同學測出多組U、I值后，要進一步得出待測電阻的阻值，為了直觀和簡便，他可以采用什么方法處理實驗數(shù)據(jù)？　　．

（3）若該同學測出待測電阻R=229Ω，并用游標為50分度的游標卡尺測量其長度與直徑，記錄的結果為：長度L=0.80cm，直徑D=0.194cm．他的實驗數(shù)據(jù)記錄是否有誤，請簡要說明理由　　．

（4）用該同學測量的數(shù)據(jù)可求出電阻率ρ=　　．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的小球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，已知桿與水平面之間的夾角θ＜45°，當小球位于B點時，彈簧與桿垂直，此時彈簧處于原長．現(xiàn)讓小球自C點由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個過程中，關于小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是（　�。�

　

A．

小球的動能與重力勢能之和保持不變

　

B．

小球的動能與重力勢能之和先增大后減少

　

C．

小球的動能與彈簧的彈性勢能之和先減少后增大

　

D．

小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，斜劈A靜止放置在水平地面上．質(zhì)量為m的物體B在外力F1和F2的共同作用下沿斜劈表面向下運動，當F1方向水平向右，F2方向沿斜劈的表面向下時，斜劈受到地面的摩擦力方向向左，則下列說法正確的是(　　)

A．若同時撤去F1和F2，物體B的加速度方向一定沿斜面向下

B．若只撤去F1，在物體B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力方向可能向右

C．若只撤去F2，在物體B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力方向可能向右

D．若只撤去F2，在物體B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖,長為a的輕質(zhì)細線,一端懸掛在O點,另一端接一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點),組成一個能繞O點在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的振子.現(xiàn)有3個這樣的振子,以相等的間隔b(b>2a)在同一豎直面里成一直線懸于光滑的平臺MN上,懸點距臺面高均為a.今有一質(zhì)量為3m的小球以水平速度v沿臺面射向振子并與振子依次發(fā)生彈性正碰,為使每個振子碰撞后都能在豎直面內(nèi)至少做一個完整的圓周運動,則入射小球的速度v不能小于(    )

A.          B.

C.          D.

 

 

 

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