【題目】質(zhì)量為m0.02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ=37°的平行放置的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度d0.2 m,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下,如圖所示.現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭,試求出為使桿ab靜止不動(dòng),通過(guò)ab桿的電流范圍為多少?

【答案】

【解析】試題分析:當(dāng)電流較大時(shí),導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所受靜摩擦力向下,當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí),安培力最大,電流最大.當(dāng)電流最小時(shí),有向上的最大靜摩擦力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡,結(jié)合安培力的大小公式,求出通過(guò)ab桿的電流范圍.

當(dāng)電流較大時(shí),導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所受靜摩擦力向下,當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí),磁場(chǎng)力為最大值,此時(shí)通過(guò)ab的電流最大為;同理,當(dāng)電流最小時(shí),應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力,此時(shí)的安培力為,電流為兩種情況下的受力圖如圖所示,

由平衡條件得:對(duì)第一種情況有:

,

解上述方程得:

對(duì)第二種情況有:,,

解上述方程得:

則通過(guò)ab桿的電流范圍為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b間接入電壓u=311sin314tV的正弦交流電,變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器當(dāng)溫度升高時(shí),其阻值將減小,所有電表均為理想電表,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過(guò)R1的電流,電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓報(bào)警器未畫出,R3為一定值電阻當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),以下說(shuō)法中正確的是在

A A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大

BV1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小

C A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)減小

DV1的示數(shù)減小,V2的示數(shù)減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,a為放在赤道上相對(duì)地球靜止的物體,隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星(軌道半徑等于地球半徑),c為地球的同步衛(wèi)星,以下關(guān)于a、bc的說(shuō)法中正確的是( )

A. a、bc的向心加速度大小關(guān)系為ab>ac>aa

B. a、b、c的角速度大小關(guān)系為ωa>ωb>ωc

C. a、bc的線速度大小關(guān)系為va=vb>vc

D. a、b、c的周期關(guān)系為Ta>Tc>Tb

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于功的概念,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.位移大,力對(duì)物體做的功一定多
B.受力小,力對(duì)物體做的功一定少
C.物體靜止,則力對(duì)物體一定不做功
D.力的大小和物體在力的方向上的位移大小決定功的多少

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)四邊形ABCD,電場(chǎng)方向與四邊形ABCD平行,其中MAD的中點(diǎn),NBC的中點(diǎn).一個(gè)電荷量為q的正粒子,從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中,電勢(shì)能減小W1,若將該粒子從D點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電勢(shì)能減小W2,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向必沿MN方向

B. 若將該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功

C. D、C之間的距離為d,則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

D. M、N之間的距離為d,該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)最小值為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在同一坐標(biāo)紙上畫出了燈泡L1和燈泡L2的U-I圖象,現(xiàn)將這兩個(gè)燈泡并聯(lián),然后接在電動(dòng)勢(shì)E=10V、內(nèi)電阻r=2Ω的電源上,則下列結(jié)論正確的是

A此時(shí)燈泡L1的電阻較小

B此時(shí)燈泡L2的電阻較小

C此時(shí)燈泡L1的功率約為4W

D此時(shí)燈泡兩端的電壓約為6V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,充電后的平行板電容器與電源斷開(kāi),極板A與靜電計(jì)相連,極板B接地。

1若將極板B向上平行移動(dòng)一小段距離,則將觀察到靜電計(jì)指針偏角_________填“增大”或“減小”或“不變”,說(shuō)明平行板電容器的電容隨極板正對(duì)面積S減小而減小。

2若將極板B向左平行移動(dòng)一小段距離,則將觀察到靜電計(jì)指針偏角增大,說(shuō)明平行板電容器的電容隨板間距離d增大而__________填“增大”或“減小”或“不變”;B極板向左移動(dòng)后,A、B間的電場(chǎng)強(qiáng)度__________填“增大”或“減小”或“不變”。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】人類在探索自然規(guī)律的過(guò)程中總結(jié)了許多科學(xué)方法,如分析歸納法、演繹法、等效替代法、控制變量法、理想實(shí)驗(yàn)法等等.在下列研究中,運(yùn)用了理想實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行研究的是()
A.玻意耳研究了氣體等溫變化規(guī)律
B.開(kāi)普勒揭示了行星的運(yùn)動(dòng)定律
C.牛頓提出了牛頓第二定律
D.亞里士多德得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的結(jié)論

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的正離子,在D處沿圖示方向以一定的速度與界面成角射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為L(zhǎng)的小孔C沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),此電場(chǎng)方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處距A點(diǎn),不計(jì)離子重力,離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi),求:

1此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r;

2此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大;

3離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需時(shí)間;

4離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能。

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