16.如圖所示,在跟水平面成37°角且連接電源的金屬框架上,放一條長(zhǎng)30cm、重為0.3N的金屬桿ab,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,方向垂直于框架平面,當(dāng)通過(guò)金屬桿的電流為2A時(shí),它剛好處于靜止?fàn)顟B(tài),求金屬桿所受摩擦力的大小和方向.

分析 帶電金屬桿進(jìn)行受力分析,除重力、支持力外、在磁場(chǎng)中受到安培力,還有靜摩擦力,四力處于平衡狀態(tài).根據(jù)磁場(chǎng)的方向由左手定則來(lái)確定安培力的方向,從而對(duì)安培力進(jìn)行力的分解,由平衡可得摩擦力的大小和方向.

解答 解:從b向a看,以金屬桿為研究對(duì)象受力分析如圖所示,因摩擦力方向未知,所以未畫(huà)出摩擦力的方向.
將重力正交分解,設(shè)靜摩擦力沿的方向沿斜面方向向上,由共點(diǎn)力平衡條件可得:
F+f=mgsinθ=0.3×0.6N=0.18N
又F=BIL=0.4×2×0.3N=0.24N
所以靜摩擦力為
f=mg-F=0.18-0.24N=-0.06N
負(fù)號(hào)表示摩擦力的方向與假定的方向相反即沿斜面向下,大小為0.06N.
答:金屬桿所受摩擦力的大小為0.06N方向沿斜面向下.

點(diǎn)評(píng) 能根據(jù)左手定則判定通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力,能根據(jù)平衡條件分析摩擦力的大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,A、B兩木塊的質(zhì)量分別為m和2m,在水平推力F作用下沿光滑水平面勻加速向右運(yùn)動(dòng),則A、B間的彈力是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.水面上的膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色,這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B.用激光引起核聚變是利用激光具有亮度高、能量大的特點(diǎn)
C.相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)
D.在測(cè)定單擺周期時(shí),為減小實(shí)驗(yàn)誤差,最好在小球經(jīng)過(guò)最大位移處時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.(1)為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體.下列圖象能正確表示該過(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是B.

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過(guò)程中,溫度保持不變,外界做了24KJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過(guò)程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5KJ的熱量.在上述兩個(gè)過(guò)程中,空氣的內(nèi)能共減小5KJ,空氣放出(選填“吸收”或“放出”)總熱量29KJ.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)外有一帶正電的粒子(重力不計(jì))靜止在某點(diǎn)處,當(dāng)磁場(chǎng)均勻增強(qiáng)時(shí),該粒子的運(yùn)動(dòng)情況是( 。
A.仍靜止在某點(diǎn)處B.將做勻速運(yùn)動(dòng)C.將做加速運(yùn)動(dòng)D.以上說(shuō)法均不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖(甲)所示,兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN,PQ相距為L(zhǎng)=1m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=37°,導(dǎo)軌電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的金屬桿ab垂直于MN,PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬桿的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=3Ω.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中通過(guò)導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板,兩板間距離和板長(zhǎng)均為d=1m,定值電阻為R2=1Ω.現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S并將金屬桿由靜止釋放,取重力加速度g=10m/s2
(1)求金屬桿沿導(dǎo)軌下滑的最大速率vm;
(2)當(dāng)金屬桿穩(wěn)定下滑時(shí),在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=3T,在下板的右端C點(diǎn)且非?拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量為m2=6×10-5kg、帶電量為q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入磁場(chǎng),該液滴可視為質(zhì)點(diǎn),要使帶電液滴能從金屬板間射出,則初速度v滿足什么條件?
(3)若帶電液滴射入的速度恰好使液滴從D點(diǎn)飛出,液滴從C點(diǎn)射入時(shí),再?gòu)脑摯艌?chǎng)區(qū)域加一個(gè)如圖(乙)所示的變化磁場(chǎng)(正方向與B2方向相同,不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生的電場(chǎng)),求該帶電液滴從C點(diǎn)射入到運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.如圖所示,物體從半徑為R的光滑$\frac{1}{4}$豎直圓弧軌道頂端由靜止下滑后,在粗糙水平面上又滑行一段距離BC=x停止,圖中OA線水平,OB線豎直,O是圓心,問(wèn):
(1)物體剛滑至B點(diǎn)時(shí)的加速度為多大?
(2)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.已知繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星體的軌道半徑r,運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),
(1)若中心天體的半徑為R,則其平均密度ρ=$\frac{3π{r}^{3}}{G{T}^{2}{R}^{3}}$.
(2)若星體在中心天體表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則其平均密度ρ=$\frac{3π}{G{T}^{2}}$.
(3)已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,引力常量為G,如果不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,用以上各量表示地球的平均密度為$\frac{3g}{4GπR}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示,理想變壓器原線圈兩端接正弦交變電壓,副線圈兩端通過(guò)輸電線接一只燈泡和一只滑動(dòng)變阻器,輸電線的電阻不計(jì),在圖示狀態(tài),當(dāng)滑動(dòng)片P向上滑動(dòng)過(guò)程中,下列判斷正確的是( 。
A.燈泡變亮B.流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小
C.流過(guò)變壓器原線圈的電流變小D.滑動(dòng)變阻器上得到的功率變大

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