19.如圖所示,在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行,相距2m并處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,一根質(zhì)量為3.6kg的金屬棒放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直.當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí),金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒中的電流增加到8A時(shí),金屬棒將獲得2m/s2的加速度(g取10m/s2),求:
(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)導(dǎo)軌與金屬棒間動(dòng)摩擦因數(shù).

分析 先根據(jù)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)求出所受摩擦力的大小,然后結(jié)合牛頓第二定律對加速運(yùn)動(dòng)時(shí)列方程;利用勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力等于安培力求出摩擦因數(shù).

解答 解:(1)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力等于摩擦力為:f=BI1L…①
加速運(yùn)動(dòng)時(shí)由牛頓第二定律可知:BI2L-f=ma…②
聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)得:B=1.2T
(2)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有:f=BI1L=1.2×5×2N=12N
f=μN(yùn)     
 N=mg   
聯(lián)立以上方程,代入數(shù)據(jù)得:
μ=$\frac{f}{mg}=\frac{12}{3.6×10}=0.33$
答:(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.2T;
(2)導(dǎo)軌與金屬棒間動(dòng)摩擦因素為0.33.

點(diǎn)評 本題考查了受安培力作用下的牛頓第二定律,解決方法和力學(xué)部分一樣,難度不大.

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,遙控電動(dòng)賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止出發(fā),經(jīng)過時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī),賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出,恰好在C點(diǎn)沿著切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過軌道最高點(diǎn)D后回到水平地面EF上,E點(diǎn)為圓形軌道的最低點(diǎn).已知賽車在水平軌道AB部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定阻力f=0.4N,賽車的質(zhì)量m=0.4kg,通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=2W工作,軌道AB的長度L=2m,B、C兩點(diǎn)的高度差h=0.45m,連線CO和豎直方向的夾角α=37°,圓形軌道的半徑R=0.5m,空氣阻力忽略不計(jì),取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)賽車運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度vC的大小;
(2)賽車經(jīng)過最高點(diǎn)D處時(shí)受到軌道對它壓力ND的大小;
(3)賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量異種電荷,A為它們連線的中點(diǎn),B為連線上靠近N的一點(diǎn),C為連線的中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn),在A、B、C三點(diǎn)中( 。
A.A處場強(qiáng)方向水平向右B.C處場強(qiáng)方向水平向右
C.B處場強(qiáng)比A處強(qiáng)D.B處場強(qiáng)比A處弱

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,則下列說法中正確的是( 。
A.3~4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B.2s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向改變
C.0~2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),4~6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小均為2m/s2
D.6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生的位移為0

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.以下哪種情況比較正確地反映了奧斯特實(shí)驗(yàn)( 。
A.當(dāng)直導(dǎo)線中的電流由北向南時(shí),其下方的小磁針N 極偏向東
B.當(dāng)直導(dǎo)線中的電流由東向西時(shí),其下方的小磁針N 極偏向西
C.當(dāng)直導(dǎo)線中的電流由西向東時(shí),其下方的小磁針N 極偏向南
D.當(dāng)直導(dǎo)線中的電流由南向北時(shí),其下方的小磁針N 極偏向北

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,由圖可知,該物體(  )
A.第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反B.第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同
C.前4s內(nèi)的平均速度大小為0.625m/sD.0-2s和0-4s內(nèi)的位移相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.一個(gè)通有2A恒定電流的直導(dǎo)線長度為0.2m,垂直于勻強(qiáng)磁場方向放置于磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T,則導(dǎo)線受多大安培力?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,曲線是電場中的一組電場線,A、B是電場中的兩點(diǎn),則下列說法正確的是( 。
A.電勢φA<φB,場強(qiáng)EA>EB
B.電勢φA>φB,場強(qiáng)EA>EB
C.將+q電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做負(fù)功
D.任意一個(gè)電荷在A處具有的電勢能均比在B處的電勢能大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.取一根長2m左右的細(xì)線,5個(gè)鐵墊圈和一個(gè)金屬盤.在線下端系上第一個(gè)墊圈,隔12cm再系一個(gè),以后墊圈之間的距離分別為36cm、60cm、84cm,如圖所示,站在椅子上,向上提起線的上端,讓線自由垂下,且第一個(gè)墊圈緊靠放在地上的金屬盤.松手后開始計(jì)時(shí),若不計(jì)空氣阻力,則第2、3、4、5個(gè)墊圈( 。
A.落到盤上的聲音時(shí)間間隔越來越大
B.落到盤上的聲音時(shí)間間隔相等
C.依次落到盤上的速率關(guān)系為1:$\sqrt{2}$:$\sqrt{3}$:2
D.依次落到盤上的時(shí)間關(guān)系為1:($\sqrt{2}$-1):($\sqrt{3}$-$\sqrt{2}$):(2-$\sqrt{3}$)

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