【題目】如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距lm，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25．求：

(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大小；

(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小；

(3)在上問中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．

(g=10rn／s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)

【答案】（1）4m／s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直導(dǎo)軌平面向上

【解析】試題分析： （1）金屬棒開始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律：

①

由①式解得＝10×（O.6－0.25×0.8）m／s2=4m／s2②

（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡

③

此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻消耗的電功率：

④

由③、④兩式解得

⑤

（3）設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

⑥

⑦

由⑥、⑦兩式解得⑧

磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上

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】（6分）某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。

(1)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實(shí)驗(yàn)器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=__________cm；

（2）測(cè)量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時(shí)間△t1和△t2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要直接測(cè)量的一個(gè)物理量是____________________________；

(3）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量？______________（填“是”或“否”）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說法不正確的是（ ）

A. 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cm

B. 坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1V

C. 電子在點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eV

D. 電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9eV

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.傳送帶沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB(彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g)，則(　　)

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用力F向上提通過細(xì)繩連在一起的A、B兩物體，以5m/s2的加速度勻加速豎直上升，已知A、B的質(zhì)量分別是1kg和2kg，繩子所能承受的最大拉力是35N，取g=10m/s2則：

（1）力F的大小是多少？

（2）為使繩子不被拉斷，加速上升的最大加速度是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=8kg的長木板A放在水平光滑的平面上，木板左端受到水平推力F=8N的作用，當(dāng)木板向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到時(shí)，在木板右端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2kg的小物塊B，放上小物塊0.6s后撤去F，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板足夠長，取．求：

（1）放上小物塊后撤去F前，長木板與小物塊的加速度；

（2）撤去F后，二者達(dá)到相同速度的時(shí)間；

（3）整個(gè)過程系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑、足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的間距為l，所在平面與水平面成θ角，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩導(dǎo)軌的一端接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上，且m由一根輕繩通過一個(gè)定滑輪與質(zhì)量為M的靜止物塊相連，物塊被釋放后，拉動(dòng)金屬棒ab加速運(yùn)動(dòng)H距離后，金屬棒以速度v勻速運(yùn)動(dòng)。求：（導(dǎo)軌電阻不計(jì)）

（1）金屬棒αb以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩端的電勢(shì)差Uab；

（2）物塊運(yùn)動(dòng)H距離過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有R=55Ω的負(fù)載電阻。原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2=2:1，電壓表電流表均為理想表，下述說法正確的是( )

A. 原線圈中電流表的讀數(shù)為1A

B. 原線圈中輸入的功率為

C. 副線圈中電壓表在時(shí)的讀數(shù)為零

D. 副線圈中交流電的周期為0.02s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)，產(chǎn)生明顯的滑動(dòng)痕跡，即常說的剎車線．由剎車線長短可以得知汽車剎車前的速度大小，因此剎車線的長度是分析交通事故的一個(gè)重要依據(jù)．若某汽車剎車后至停止的加速度大小為7m/s2，剎車線長為14m，求：

（1）該汽車剎車前的初速度v0的大小

（2）該汽車從剎車至停下來所用時(shí)間t

（3）在此過程中汽車的平均速度．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案