【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌的距離L=0.4m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R=2.5Ω。金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計(jì)，g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。試求：

（1）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向；

（2）若感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變而大小可以變化，要使導(dǎo)體棒能靜止，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。

【答案】（1），方向沿斜面向下（2）0.3T T

【解析】

根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小F；導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力，導(dǎo)體棒恰好靜止，說明摩擦力為最大靜摩擦力，導(dǎo)體棒處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出最大靜摩擦力的大小f；如果改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，則安培力大小會(huì)改變，考慮臨界情況，即最大靜摩擦力恰好向上或者恰好向下兩種情況。

（1）由閉合電路歐姆定律

解得：A

導(dǎo)體桿所受安培力大小：0.3N

由平衡條件得：

解得：N，方向沿斜面向下

（2）由題意T時(shí)，導(dǎo)體桿不上滑

當(dāng)摩擦力向上達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體桿剛好不下滑：

解得：B=0.3T

故磁場(chǎng)的大小范圍是：0.3T T

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值(約為30Ω)。有以下一些器材可供選擇：

A.電流表：A1(量程0~50mA，內(nèi)阻約10Ω)

B.電流表：A2(量程0~3A，內(nèi)阻約0.12Ω)

C.電壓表：V1(量程0~3V，內(nèi)阻很大)

D.電壓表：V2(量程0~15V，內(nèi)阻很大)

E.電源：E(電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω)

F.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω、允許最大電流2.0A)

G.滑動(dòng)變阻器R2(0~1kΩ、允許最大電流0.5A)

H.定值電阻R3(20Ω，允許最大電流1.0A)

L.定值電阻R4(5Ω，允許最大電流1.0A)

J定值電阻R，(100Ω，允許最大電流1.0A)

單刀單擲開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干

(1)電流表應(yīng)選___________，電壓表應(yīng)選___________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選___________。(請(qǐng)?zhí)顚憣?duì)應(yīng)儀器的序號(hào))

(2)某同學(xué)利用如圖所示的電路圖測(cè)量電阻Rx的阻值，某次測(cè)量中，電壓表示數(shù)為U時(shí)，電流表示數(shù)為I，則計(jì)算待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為Rx=___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法正確的是

A. 氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，僅與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)

B. 在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變

C. 懸浮在液體中的微粒運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，間接地反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性

D. 當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小

E. 若一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高，則氣體分子的平均動(dòng)能一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】盧瑟福進(jìn)行的α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明

A. 在原子的中心有一個(gè)很小的核

B. 原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

C. 原子核集中了原子所有的質(zhì)量

D. 核外電子在繞核旋轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m，電荷量為+q的離子，從靜止經(jīng)PQ兩板間的加速電場(chǎng)加速后，以初速度v0從ad邊的中點(diǎn)垂直ad進(jìn)入一正方形勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，已知正方形abcd的邊長(zhǎng)為L，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與ad邊平行且由a指向d，離子最后從c點(diǎn)射出，不計(jì)粒子重力。求：

（1）加速電壓U；

（2）正方形區(qū)域電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上：一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球，在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊．平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑．不計(jì)所有摩擦，小物塊的質(zhì)量為（　　）

A. B. C. m D. 2m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在立方體區(qū)域內(nèi)有垂直于abcd平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一負(fù)離子不計(jì)重力以速度v垂直于adhe平面向右飛入該區(qū)域，為使粒子能在該區(qū)域內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)，需在該區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)?/span>　　

A. 垂直abfe平面向里 B. 垂直adhe平面向左

C. 垂直abfe平面向外 D. 垂直adhe平面向右

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一定量的氣體密封在體積為的容器中，室溫為，光滑導(dǎo)熱活塞C(體積忽略不計(jì))將容器分成A、B兩室，A室的體積是B室的2倍，B室上連有一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)).兩邊水銀柱高度差為76cmA室裝有閥門K，可與大氣相通。已知外界大氣壓強(qiáng)等于76cm汞柱，求：

(i)將閥門K打開穩(wěn)定后，B室的體積；

(ii)打開閥門K后將容器內(nèi)氣體的溫度從300K緩慢加熱到540K，U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（電動(dòng)勢(shì)E約為9 V，內(nèi)阻r約為40 Ω）。已知該電池允許輸出的最大電流為100 mA。該同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電壓表的內(nèi)阻約為3 kΩ，R為電阻箱，阻值范圍0～9999 Ω，R0是定值電阻，阻值為100 Ω。

（1）根據(jù)圖甲，在虛線框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖________

（2）該同學(xué)完成電路的連接后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示，其示數(shù)為_________V。

（3）改變電阻箱的阻值，讀出電壓表的相應(yīng)示數(shù)U，取得多組數(shù)據(jù)，作出如圖丙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝_________V，內(nèi)阻r＝_________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（4）用該電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)，真實(shí)值和測(cè)量值的關(guān)系E真_________E測(cè)。（填“大于”“小于”或“等于”）

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