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18.兩條相互平行的相距為0.2m的光滑金屬導軌,置于方向豎直向上,磁感應強度B=1T的勻強磁場中.在軌道的水平部分和傾斜部分各放置一根質(zhì)量均為40g,電阻為0.5Ω的細金屬棒,若金屬導軌的電阻不計,導軌傾角為37°,為了使AB棒靜止,CD棒應以多大的速度向什么方向運動?

分析 根據(jù)楞次定律判斷CD棒的運動方向;對AB棒受力分析,根據(jù)共點力平衡條件列式求解安培力,根據(jù)安培力公式求解感應電流,根據(jù)歐姆定律列式求解電壓,再對AB運用公式E=BLv列式求解速度.

解答 解:根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場要阻礙磁通量變化,故CD棒向右運動,AB受安培力才會平行斜面向上;
對AB棒,受重力、安培力和支持力,根據(jù)共點力平衡條件,有:
mgtan37°=FA     ①
其中:
FA=BIL   ②
根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:
I=E2R     ③
根據(jù)切割公式,有:
E=BLv    ④
聯(lián)立解得:
v=\frac{2mgRtan37°}{{B}^{2}{L}^{2}}=\frac{2×0.04×10×0.6×0.75}{{1}^{2}×0.{2}^{2}}=0.75m/s
答:為了使AB棒靜止,CD棒應以0.75m/s的速度向右運動.

點評 本題關鍵是根據(jù)楞次定律判斷運動方向,根據(jù)共點力平衡條件求解安培力,結(jié)合安培力公式、閉合電路歐姆定律和切割公式列式求解,不難.

練習冊系列答案
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(1)汽車的加速度大小a       
(2)20s末的速度v2      
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9.某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點.其相鄰點間的距離如圖1所示,每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為0.10s.

(1)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離,每隔0.10s測一次速度,計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度,并將各個速度值填入表(要求保留3位有效數(shù)字)
vBvCvDvEvF
數(shù)值 (m/s)0.4000.4790.5600.6400.721
(2)將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中,并在圖2中畫出小車的瞬時速度隨時間變化的v-t圖象
(3)小車做的是什么運動勻加速直線運動.

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6.如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,彈簧處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時速度剛好為零.則在圓環(huán)下滑過程中( �。�
A.圓環(huán)機械能守恒
B.彈簧的彈性勢能一定先增大后減小
C.彈簧的彈性勢能變化了mgh
D.彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)的動能最大

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13.如圖所示,一個質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子以速度v0從O點沿y軸正方向射入磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場區(qū)域后,從點b處穿過x軸,速度方向與x軸正方向的夾角為30°.(粒子的重力不計),試求:
(1)b到O的距離.
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(3)圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積.

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3.求氕、氘、氚的原子核、氦核在勻強磁場中在垂直磁場方向的平面內(nèi)做勻速圓周運動的軌道半徑之比和運動周期之比.
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