【題目】如圖所示，在傾角為θ的斜面上，固定有間距為l的平行金屬導(dǎo)軌，現(xiàn)在導(dǎo)軌上，垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌與電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源連接，金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ＜tanθ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為0時(shí)，金屬棒不能靜止。

（1）判斷金屬棒所受的安培力方向；

（2）求使金屬棒在導(dǎo)軌上保持靜止時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值R1和最大阻值R2.

【答案】（1）由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上（2），

【解析】

（1）由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上

（2）當(dāng)R最小時(shí)，金屬棒所受安培力為最大值F1，所受的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向下，則由平衡條件得

FN1＝mgcosθ

F1＝mgsinθ＋fmax

fmax＝μFN1

由閉合電路歐姆定律有：，

安培力F1=BI1l

聯(lián)立以上各式解得滑動(dòng)變阻器R的最小值為

當(dāng)R最大時(shí)，金屬棒所受安培力為最小值F2，所受的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向上，同理可得F2＝mgsinθ-μmgcosθ

由閉合電路歐姆定律有，，安培力F2=BIl

聯(lián)立以上各式解得滑動(dòng)變阻器R的最大值為

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】如圖,區(qū)域Ⅰ內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?/span>區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?/span>磁場(chǎng)方向垂直紙面向,電場(chǎng)方向豎直向下,一質(zhì)量為電荷量為的微粒在區(qū)域Ⅰ左邊界的P點(diǎn),由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入?yún)^(qū)城Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點(diǎn)穿出,其速度方向改變了60°,重力加速度為求:

(1)區(qū)域Ⅰ電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和離開區(qū)域Ⅰ時(shí)速度；

(2)區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的的大小和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

(3)微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間有多長(zhǎng)?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端固定一個(gè)輕彈簧。現(xiàn)有一質(zhì)量M=3kg，長(zhǎng)L=4m的小車AB（其中為小車的中點(diǎn)，部分粗糙，部分光滑）一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在車的最左端，車和小物塊一起以4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱�，但未與擋板粘連。已知車部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與車部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度。求：

（1）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；

（2）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧對(duì)小物塊的沖量；

（3）小物塊最終停在小車上的位置距端多遠(yuǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太空飛船在宇宙空間中飛行時(shí)，會(huì)遇到太空塵埃的碰撞而受到阻礙作用。設(shè)單位體積的太空均勻分布著塵埃n顆，每顆塵埃平均質(zhì)量為m，塵埃速度可忽略、飛船的橫截面積為S，與塵埃碰撞后將塵埃完全黏附住。當(dāng)飛船維持恒定的速率v飛行時(shí)，飛船引擎需要提供的平均推力為

A. nmv2S B. nmv2S C. nmv2S D. nmv2S

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕緣的光滑水平面上，相隔距離為L的兩個(gè)帶同種電荷的小球A、B質(zhì)量分別為2m和m，當(dāng)靜止同時(shí)釋放時(shí)，B球的加速度為a，則下列說法正確的是

A. 當(dāng)兩球距離為2L時(shí)，A球加速度為

B. 當(dāng)兩球距離為2L時(shí)，A球加速度為

C. 當(dāng)A球速度大小為v時(shí)，B球速度大小為2v

D. 當(dāng)A球速度大小為v時(shí)，B球速度大小為4v

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為使帶電量為的負(fù)點(diǎn)電荷q在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿直線勻速地由A運(yùn)動(dòng)到，必須對(duì)該電荷施加一個(gè)豎直向上大小為的恒力，如圖所示，已知A點(diǎn)電勢(shì)不計(jì)電荷的重力。

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多少？指出電場(chǎng)線的方向。

（2）B點(diǎn)的電勢(shì)為多少？AB間的電勢(shì)差為多少？

（3）求q在由A到B的過程中電勢(shì)能的變化量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,OO’是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為3B和B的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的分界線,磁場(chǎng)方向分別垂直紙面向里和垂直紙面向外。單匝圓形導(dǎo)線圈的直徑剛好位于OO’處,線圈以OO’為轉(zhuǎn)軸從紙面位置開始以角該度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若線圈的電阻為R,面積為S,則下列說法正確的是( )

A. 線圈在紙面位置時(shí),感應(yīng)電流最大

B. 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為2BSω

C. 線圈中產(chǎn)生的熱功率為B2S2ω2/2R

D. 線圈從紙面位置開始轉(zhuǎn)過90°的過程中通過線圈某一橫截面的電荷量為2BS/R

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一塊寬為b，厚為d，橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于側(cè)面，如圖所示，當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，在導(dǎo)體上、下表面間用理想電壓表可測(cè)得電壓為已知自由電子的電荷量為e，下列判斷正確的是　　

A. 金屬導(dǎo)體上表面電勢(shì)高于下表面

B. 只增強(qiáng)金屬導(dǎo)體中的電流I，電壓表的示數(shù)會(huì)減小

C. 只增加金屬導(dǎo)體的厚度d，電壓表的示數(shù)會(huì)減小

D. 該導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)，人類首張黑洞照片面世，如圖所示。理論研究表明，黑洞是宇宙空間內(nèi)存在的一種密度極大體積極小的天體，黑洞的引力很大，連光都無法逃逸，有理論認(rèn)為黑洞是由大恒星“死亡”后演化而形成的。已知某恒星的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，真空中的光速為C，黑洞的逃逸速度為其第一宇宙速度倍。則下列說法正確的是（ ）

A. 該恒星的平均密度為

B. 該恒星表面的重力加速度

C. 若該恒星演化為黑洞，則其半徑的最大值為（假設(shè)該恒星質(zhì)量不變）

D. 若該恒星演化為黑洞，則其半徑的最大值為（假設(shè)該恒星質(zhì)量不變）

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