【題目】如圖所示,在水平地面上固定一對與水平面夾角為α的光滑平行導(dǎo)電軌道,軌道間的距離為l,兩軌道底端的連線與軌道垂直,頂端接有電源.將一根質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒ab放在兩軌道上,且與兩軌道垂直.已知軌道和導(dǎo)體棒的電阻及電源的內(nèi)電阻均不能忽略,通過導(dǎo)體棒的恒定電流大小為I,方向由ab,圖乙為圖甲沿ab方向觀察的平面圖.若重力加速度為g,在軌道所在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場,使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止.

(1)請?jiān)趫D乙所示的平面圖中畫出導(dǎo)體棒受力的示意圖;

(2)求出磁場對導(dǎo)體棒的安培力的大小;

(3)如果改變導(dǎo)軌所在空間的磁場方向,試確定使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值的大小和方向.

【答案】(1)如圖所示;(2mgtanα3mgsinα/Il;方向?yàn)榇怪避壍榔矫嫘毕蛏?/span>

【解析】試題分析:如圖所示

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知,磁場對導(dǎo)體棒的安培力的大小F = mgtanα

要使磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,則要求安培力最小.

根據(jù)受力情況可知,最小安培力Fmin= mgsinα,方向平行于軌道斜向上,

所以最小磁感應(yīng)強(qiáng)度Bmin= Fmin/Il = mgsinα/Il;

根據(jù)左手定則可判斷出,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪避壍榔矫嫘毕蛏希?/span>

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于功率,下列說法正確的是( )

A. 不同物體做相同的功,它們的功率一定相同

B. 物體做功越多,它的功率就越大

C. 物體做功越快,它的功率就越大

D. 發(fā)動機(jī)的額定功率與實(shí)際功率可能相等,也可能不相等

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【題目】兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為4N8N,這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的值可能是

A. 3NB. 8N

C. 13ND. 15N

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【題目】在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶,并在其上取了AB、C、DEF等6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn),本圖中沒有畫出)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是220V、50Hz的交變電流.他把一把毫米刻度尺放在紙帶上,其零刻度和計(jì)數(shù)點(diǎn)A對齊.(下述第(2)、(3)、(4)小題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為________ s

(2)由以上數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí),物體的即時(shí)速度vC________m/s;

(3)計(jì)算該物體的加速度a__________m/s2;

(4)紙帶上的A點(diǎn)所對應(yīng)的物體的即時(shí)速度vA=________m/s;

(5)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實(shí)際值偏________(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某公路的十字路口,紅燈攔停了很多汽車,攔停的汽車排成筆直一列,最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端之間的距離均為L=6m;若汽車起動時(shí)都以a=2m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動,加速到v=10.0m/s后做勻速運(yùn)動.該路口亮綠燈時(shí)間t=50s,而且有按倒計(jì)時(shí)顯示時(shí)間顯示燈.另外交通規(guī)則規(guī)定:原在綠燈時(shí)通行的汽車,紅燈亮起時(shí),頭已越過停車線的汽車允許通過.請解答下列問題:

1)若綠燈亮起瞬時(shí),所有司機(jī)同時(shí)起動汽車,問有多少輛汽車能通過路口?

2)第(1)問中,不能通過路口的第一輛汽車司機(jī),在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)(表示綠燈顯示的時(shí)間還剩3秒)開始剎車做勻減速直線運(yùn)動,結(jié)果汽車的前端與停車線相齊時(shí)剛好停下,求剎車后汽車的加速度大小.

3)事實(shí)上由于人反應(yīng)時(shí)間存在,綠燈亮起時(shí)不可能所有司機(jī)同時(shí)起動汽車.現(xiàn)假設(shè)綠燈亮起時(shí),第一個(gè)司機(jī)滯后△t=0.80s起動,且后面司機(jī)都比前一輛汽車滯后0.8s起動汽車,在該情況下,有多少輛車能通過路口?

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【題目】在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量均為m,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動,當(dāng)物塊B剛要離開C時(shí),A的速度為,則此過程(彈簧的彈性勢能與彈簧的伸長量或壓縮量的平方成正比,重力加速度為g) ( )

A. 物塊A運(yùn)動的距離為

B. 物塊A的加速度為

C. 拉力F做的功為

D. 拉力FA做的功等于A的機(jī)械能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一套有細(xì)環(huán)的粗糙桿水平放置,帶正電的小球通過絕緣細(xì)線系在細(xì)環(huán)上,并將整個(gè)裝置放入一水平的勻強(qiáng)電場中,處于平衡狀態(tài),如圖所示.現(xiàn)在將電場稍加大一些,小球再次平衡,下列說法正確的有(  )

A. 細(xì)線對細(xì)環(huán)的拉力保持不變

B. 細(xì)線對帶電小球的拉力變大

C. 細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大

D. 粗糙桿對細(xì)環(huán)的支持力保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了消除火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)對鐵軌的側(cè)向壓力,在鐵路的彎道處都是令外軌______內(nèi)軌.

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【題目】A、B兩質(zhì)點(diǎn)沿同一直線從同一地點(diǎn)出發(fā),其運(yùn)動情況在圖中由A、B兩條圖線表示,下列說法正確的是 ( )

A. A、B同時(shí)從靜止出發(fā),向相同的方向運(yùn)動

B. t=1s時(shí),B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向發(fā)生改變

C. t=2s時(shí),A、B兩質(zhì)點(diǎn)間距離等于2 m

D. t=4s時(shí),A、B兩質(zhì)點(diǎn)相遇

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