3.如圖,兩條光滑平行導(dǎo)軌位于同一水平面上,一直導(dǎo)線ab垂直于放置.已知導(dǎo)軌間距離L=20cm,導(dǎo)軌一端連接電源電動勢E=3.0V,內(nèi)電阻r=0.40Ω的電源,導(dǎo)軌間還連接電阻R=1.8Ω,直導(dǎo)線ab的電阻R0=0.90Ω.整個裝置放在勻強磁場中,磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度B=0.5T.要使導(dǎo)線ab靜止在光滑的導(dǎo)軌上,所加的最小外力的大小和方向如何?

分析 根據(jù)閉合電路歐姆定律和串并聯(lián)電路的知識求出導(dǎo)線ab中的電流,根據(jù)左手定則判斷安培力方向,由F=BIL求安培力大小,根據(jù)平衡求最小外力.

解答 解:導(dǎo)線ab與電阻R并聯(lián),${R}_{并}^{\;}=\frac{R{R}_{0}^{\;}}{R+{R}_{0}^{\;}}=\frac{1.8×0.9}{1.8+0.9}=0.6Ω$
總電流$I=\frac{E}{{R}_{總}^{\;}}=\frac{3}{0.6+0.4}=3A$
流過導(dǎo)線ab的電流${I}_{ab}^{\;}=\frac{2}{3}I=\frac{2}{3}A$
由左手定則,導(dǎo)線ab所受安培力水平向右,大小${F}_{ab}^{\;}=B{I}_{ab}^{\;}L=0.5×\frac{2}{3}×0.2=\frac{1}{15}N$
所加的最小外力$F={F}_{ab}^{\;}=\frac{1}{15}N$,水平向左
答:所加的最小外力$\frac{1}{15}N$,方向水平向左

點評 本題考查電路與力學(xué)知識的綜合,掌握閉合電路歐姆定律、安培力公式、左手定則是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,下列幾種情況下的物體,哪些情況可將物體當(dāng)作質(zhì)點來處理( 。
A.甲中研究正在吊起貨物的起重機
B.乙中研究坐在翻滾過山車中的小孩坐姿
C.丙中測量太空中繞地球飛行的宇宙飛船的周期時
D.丁中研究門的運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.甲、乙兩物體并排出發(fā)沿同一直線方向運動,兩物體運動的v-t圖象如圖所示,關(guān)于它們在0~6s內(nèi)的運動過程中判斷正確的是(  )
A.甲做勻速直線運動,乙先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動
B.兩物體兩次速度相同的時刻分別在1 s末和4 s末
C.2 s后,甲、乙兩物體的速度方向相反
D.1s末,甲、乙兩物體相距最遠

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年湖北省等四校高一上期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖是一輛汽車做直線運動的x-t圖像,對相應(yīng)的線段所表示的運動,下列說法正確的是( )

A.AB段表示車做勻速直線運動

B.CD段運動速度大于BC段運動速度

C.CD段運動方向和BC段運動方向相反

D.BC段發(fā)生的位移大于CD段發(fā)生的位移

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年湖北省等四校高一上期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

關(guān)于彈力,下列說法錯誤的是( )

A.拉力、壓力、支持力在性質(zhì)上均為彈力

B.有的物體可以在不發(fā)生形變的情況下對物體施以彈力作用

C.對于同一根彈簧,在彈性限度內(nèi),彈性形變量越大,彈力越大

D.物體由于發(fā)生了彈性形變,會對使其發(fā)生彈性形變的物體施加彈力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,足夠長的水平傳送帶,以初速度v0=6m/s順時針轉(zhuǎn)動.現(xiàn)在傳送帶左側(cè)輕輕放上質(zhì)量m=1kg的小滑塊,與此同時,啟動傳送帶制動裝置,使得傳送帶以恒定加速度a=4m/s2減速直至停止;已知滑塊與傳送帶的摩擦因數(shù)μ=0.2,滑塊可以看成質(zhì)點,且不會影響傳送帶的運動,g=10m/s2.試求
(1)滑塊與傳送帶共速時,滑塊相對傳送帶的位移;
(2)滑塊在傳送帶上運動的總時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.一個電荷量為2.0×10-8C正電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到B點時,電場力做了4×10-6J的正功,則此過程中電荷的電勢能減少(填“增加”或“減少”)4×10-6 J,AB兩點的電勢差為200V.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,平行板電容器內(nèi)存在勻強電場,電容器下極板下方區(qū)域存在一定寬度的勻強磁場.質(zhì)量相等的一價和三價正離子從電容器上極板進入電場(初速度可忽略不計).經(jīng)電場加速后,穿過下極板進入勻強磁場區(qū)域,已知一價正離子從磁場邊界射出時速度方向偏轉(zhuǎn)了30°,則一價正離子和三價正離子在磁場中運動的半徑之比及速度方向偏轉(zhuǎn)的角度之比分別為(  )
A.$\sqrt{3}$:1       1:2B.3:1       1:2C.1:$\sqrt{3}$       1:3D.2:3         1:$\sqrt{3}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.從下面給定的器材中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑模ㄓ行┢鞑牡淖柚凳谴蠹s值,有些器材的阻值是準(zhǔn)確值)設(shè)計一個測量阻值Rx約為15kΩ的電阻的電路,要求方法簡捷,要盡可能提高測量的準(zhǔn)確度.
電流表A1,量程3A,內(nèi)阻rA1約為50Ω;
電流表A2,量程300ma,內(nèi)阻rA2約為300Ω;
電流表A3,量程100mA,內(nèi)阻rA3約為500Ω;
電壓表V1,量程10V,內(nèi)阻rV1=15kΩ;
電壓表V2,量程3V,內(nèi)阻rV2=10kΩ;
滑動變阻器R1,全阻值50Ω,額定電流為1A;
滑動變阻器R2,全阻值500Ω,額定電流為1A;
電池組,電動勢3V,內(nèi)阻很小但不能忽略;
開關(guān)及導(dǎo)線若干.
(1)測量電路中電流表應(yīng)選A3,電壓表應(yīng)選V2,滑動變阻器應(yīng)選R1
(2)設(shè)計測量Rx的電路圖,在方框中畫出來;
(3)在某次測量中電壓表示數(shù)為u,電流表示數(shù)為i,則Rx=$\frac{u}{i}$(用題中所給符號表示)

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同步練習(xí)冊答案