【題目】如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距lm，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25．求：

(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大��；

(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大��；

(3)在上問(wèn)中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．

(g=10rn／s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)

【答案】（1）4m／s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直導(dǎo)軌平面向上

【解析】試題分析： （1）金屬棒開(kāi)始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律：

①

由①式解得＝10×（O.6－0.25×0.8）m／s2=4m／s2②

（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡

③

此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻消耗的電功率：

④

由③、④兩式解得

⑤

（3）設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

⑥

⑦

由⑥、⑦兩式解得⑧

磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上

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，間距l＝0.3 m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)．在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0.4 T、方向豎直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．電阻R＝0.3 Ω、質(zhì)量m1＝0.1 kg、長(zhǎng)為l的相同導(dǎo)體桿K，S，Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1，b2點(diǎn)，K，Q桿可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好．一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2＝0.05 kg的小環(huán)．已知小環(huán)以a＝6 m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長(zhǎng)．取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1)小環(huán)所受摩擦力的大��；

(2)Q桿所受拉力的瞬時(shí)功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示， 、為兩水平放置相互平行的金屬導(dǎo)軌， 、為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦．當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí)，下列描述正確的是（ ）

A. 回路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/span>

B. 回路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/span>

C. 不管條形磁鐵下端是何極，兩棒均互相靠近

D. 金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力將減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)玩具軌道模型如圖所示，將一質(zhì)量為m玩具汽車（可以視為質(zhì)點(diǎn)）放在O點(diǎn)，用彈簧裝置將其彈出(每次彈出彈簧壓縮量均相同)，使其沿著光滑的半圓形軌道OMA和ANB運(yùn)動(dòng)，BC段是一長(zhǎng)為L1＝10.0 m的粗糙水平面，CD是傾角為θ=370的粗糙斜面,長(zhǎng)度L2=6.0m,DE段是一長(zhǎng)為L3=1.0m的粗糙水平面．圓弧OMA和ANB的的半徑分別為r＝1.0 m， R=4.0m。滑塊與BC，CD，DE間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，不考慮在C點(diǎn)的能量損失(g取10 m/s2)

（1） 若玩具汽車的質(zhì)量m=1kg,要使玩具汽車恰好不脫離圓弧軌道，壓縮彈簧彈性勢(shì)能EP為多少？

（2）在滿足第(1)問(wèn)的情況下，玩具汽車最后停在離C點(diǎn)什么位置？

（3）若改變玩具小車質(zhì)量，小車能不脫離圓軌道并停在DE段(小車不脫離直軌道)，問(wèn)小車質(zhì)量要滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，重物A被繞過(guò)小滑輪P的細(xì)線所懸掛，小滑輪P被一根細(xì)線系于天花板上的O點(diǎn)．B放在粗糙的水平桌面上，O′是三根線的結(jié)點(diǎn)，bO′水平拉著B物體，aO′、bO′與cO′夾角如圖所示．細(xì)線、小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．若懸掛小滑輪的細(xì)線OP的張力是20N，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（g＝10 m/s2）（ ）

A. 重物A的質(zhì)量為2 kg

B. 桌面對(duì)B物體的摩擦力為10N

C. 重物C的質(zhì)量為1 kg

D. OP與豎直方向的夾角為60°

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)定小車和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

實(shí)驗(yàn)原理：將一端帶滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)小車（含鉤碼，圖中未畫出）通過(guò)輕細(xì)線跨過(guò)定滑輪與鉤碼相連，小車與紙帶相連，實(shí)驗(yàn)中，從小車上取鉤碼后掛在細(xì)線的另一端，放開(kāi)鉤碼，小車由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，得到一條理想的紙帶，處理紙帶得到小車運(yùn)動(dòng)的加速度a，同時(shí)記錄所掛鉤碼的質(zhì)量m；再?gòu)男≤嚿先°^碼后掛在細(xì)線的另一端，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所掛鉤碼的質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（1）下列哪些措施能夠減小本實(shí)驗(yàn)的誤差_______

A．實(shí)驗(yàn)中必須保證小車（含鉤碼）的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛鉤碼的質(zhì)量

B．實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力

C．細(xì)線在桌面上的部分應(yīng)與長(zhǎng)木板平行

D．小車釋放時(shí)要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶，如圖所示，從清晰的O點(diǎn)開(kāi)始，每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)（中間4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫出），分別記為A、B、C、D、E、F，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50 Hz，則由此紙帶可得到小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝___________m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，該同學(xué)以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，所掛鉤碼的質(zhì)量m為橫軸，繪制了如圖所示的a-m圖線，則小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝____（）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦交流電經(jīng)理想變壓器給燈泡L 供電，其電路如圖所示。當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡正常發(fā)光。已知發(fā)電機(jī)線圈的電阻為r，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R，其他電阻可忽略，變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比為k。則

A. 燈泡的額定功率為

B. 從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，流過(guò)原線圈電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為

C. 發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為上(R+r)

D. 不改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，把L換成一個(gè)額定電壓相同但功率更大的燈泡將不能正常發(fā)光

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A為置于地球赤道上的物體，B為繞地球橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，B、C運(yùn)行軌道與赤道在同一平面內(nèi)，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)，巳知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同，下列說(shuō)法正確的是

A. 衛(wèi)星B在近地點(diǎn)的速度大于衛(wèi)星C的速度

B. 衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度大于衛(wèi)星C的加速度

C. 衛(wèi)星C的運(yùn)行速度小于物體A的速度

D. 衛(wèi)星C和物體A具有相同大小的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）某同學(xué)先用一個(gè)有四個(gè)倍率的多用電表粗略測(cè)量某合金材料制成的導(dǎo)體的電阻，四個(gè)倍率分別是×1、×10、×100、×1000．用×100檔測(cè)量該導(dǎo)體電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到_____檔。

（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量該導(dǎo)體的長(zhǎng)度如圖所示，可知其長(zhǎng)度為_____mm。

（3）若通過(guò)多用電表測(cè)得該導(dǎo)體的電阻約為8000Ω，現(xiàn)該同學(xué)想通過(guò)伏安法測(cè)定該導(dǎo)線的阻值Rx．現(xiàn)有電源（3V，內(nèi)阻可不計(jì)），滑動(dòng)變阻器（0～10Ω，額定電流2A），開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干以及下列電表：

A．電流表（0～5mA，內(nèi)阻約0.125Ω）

B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.025Ω）

C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）

D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）

為減小測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用_____，電壓表應(yīng)選用_____ （選填器材前的字母）；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的_____（選填“甲”、“乙”、“丙”、或“丁”）。

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