【題目】如圖所示,U形導(dǎo)軌NMPQ,導(dǎo)軌寬度為,MP之間接入電動勢為,,導(dǎo)軌電阻忽略不計,現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為,電阻的金屬棒ab,金屬棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)設(shè)滑動摩擦力和最大靜摩擦力相,并加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為,方向始終垂直于ab,回答下列問題:

如果磁場方向與水平面夾角為且指向右斜上方,則ab棒受到的安培力大小和摩擦力大。

改變磁場方向和大小,使ab棒靜止在導(dǎo)軌上且對軌道無壓力,求磁場的磁感應(yīng)強度大小和方向。

【答案】 5N 5N 10T,方向水平向左

【解析】

根據(jù)左手定則正確判斷出導(dǎo)體棒ab所受安培力的方向,然后對棒ab正確進行受力分析,根據(jù)所處平衡狀態(tài)列方程即可正確求解;根據(jù)受力圖可知當重力等于安培力時,B最小,根據(jù)左手定則可以正確判斷磁場B的方向。

根據(jù)左手定則可知,棒ab所受的安培力方向垂直與棒斜向下方,
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知
受到的安培力
假設(shè)發(fā)生滑動,則
滑動摩擦力,故當導(dǎo)體棒受到的為靜摩擦力,故受到的摩擦力為
ab棒靜止,ab棒受到的安培力為5N,摩擦力為5N。
要使ab棒受的支持力為零,其靜摩擦力必然為零,滿足上述條件的最小安培力應(yīng)與ab棒的重力大小相等、方向相反,所以有:
,即:。
解得最小磁感應(yīng)強度:,由左手定則判斷出這種情況B的方向應(yīng)水平向左。
故要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為10T,方向應(yīng)水平向左。

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】兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,mA=1 kg,mB=2 kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s.A追上B并發(fā)生碰撞后,兩球A、B速度的可能值是( )

A. vA′=5 m/s,vB′=2.5 m/s B. vA′=2 m/s,vB′=4 m/s

C. vA′=-4 m/s,vB′=7 m/s D. vA′=7 m/s,vB′=1.5 m/s

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【題目】質(zhì)量為m=2kg的物體沿水平面向右做直線運動,時刻受到一個水平向左的恒力F,如圖甲,此后物體的圖像如圖乙,取水平向右為正方向,g=10m/s2,則:

A. 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5

B. 末恒力的瞬時功率為6W

C. 末物體在計時起點左側(cè)m處

D. 內(nèi)物體克服摩擦力做功J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連。彈簧處于自然長度時物塊位于O圖中未標出。物塊的質(zhì)量為m,,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至A點,拉力做的功為撤去拉力后物塊由靜止向左運動,經(jīng)O點到達B點時速度為零。重力加速度為g。則上述過程中  

A. 物塊在A點時,彈簧的彈性勢能等于

B. 物塊在B點時,彈簧的彈性勢能小于

C. 經(jīng)O點時,物塊的動能小于

D. 物塊動能最大時彈簧的彈性勢能小于物塊在B點時彈簧的彈性勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證力的平行四邊形定則實驗中。

某同學(xué)的實驗操作主要步驟如下:

A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;

B.用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點,在橡皮筋的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;

C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸長,結(jié)點到達某一位置O,記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);

D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F

E.只用一只彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮筋使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按照同一標度作出這個力的圖示;

F.比較力F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。

上述步驟中,有重要遺漏的步驟的序號是______

如圖為利用實驗記錄的結(jié)果作出的圖,則圖中的______是力的合力理論值,______是力的等效合力的實際測量值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖兩個彈簧振子懸掛在同一支架上,已知甲彈簧振子的固有頻率為8 Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz,當支架在受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅(qū)動力作用做受迫振動時,則兩個彈簧振子的振動情況是( )

A. 甲的振幅較大,且振動頻率為8 Hz

B. 甲的振幅較大,且振動頻率為9 Hz

C. 乙的振幅較大,且振動頻率為9 Hz

D. 乙的振幅較大,且振動頻率為72 Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點P原來處于靜止狀態(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等。當滑動變阻器的滑片向b端移動時,則(

A.R3上消耗的功率逐漸增大

B.電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)增大

C.電源的輸出功率逐漸增大

D.質(zhì)點P將向上運動

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【題目】某興趣小組的實驗裝置如圖1所示,通過電磁鐵控制的小球從A點自由下落,下落過程中經(jīng)過光電門B時,通過與之相連的毫秒計時器圖中未畫出記錄下?lián)豕鈺r間t,測出A、B之間的距離實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束.

若用該套裝置驗證機械能守恒,已知重力加速度為g,還需要測量的物理量為______

A.A點與地面間的距離H

B.小球的質(zhì)量m

C.小球從AB的下落時間

D.小球的直徑d

若用該套裝置進行探究做功和物體速度變化關(guān)系的實驗,大家提出以下幾種猜想:;;

用游標卡尺測得小球直徑如圖2所示,則小球直徑為______cm,某次小球通過光電門毫秒計數(shù)器的讀數(shù)為,則該次小球通過光電門B時的瞬時速度大小為______

調(diào)節(jié)光電門B的位置,計算出小球每次通過光電門B的速度、、、,并測出小球在AB間的下落高度、、、,然后繪制了如圖3所示的圖象根據(jù)繪制出的圖象,若為了更直觀地看出hv的變化關(guān)系,他們下一步應(yīng)該繪制______

A.圖象

B.圖象

C.圖象

D.圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿,單位長度電阻均為。圓環(huán)水平固定放置,整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動,桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開始,桿的位置由確定,如圖所示,則(

A. 時,桿產(chǎn)生的電動勢為

B. 時,桿受的安培力大小為

C. 時,桿產(chǎn)生的電動勢為

D. 時,桿受的安培力大小為

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