【題目】如圖所示,兩平行金屬導軌間距l(xiāng)=0.5m,導軌與水平面成θ=37°.導軌上端連接有E=6V、r=1Ω的電源和滑動變阻器.長度也為l的金屬棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好,金屬棒的質量m=0.2kg、電阻R0=1Ω,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中,金屬棒一直靜止在導軌上.當滑動變阻器的阻值R=1Ω時金屬棒剛好與導軌間無摩擦力.g取10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)此時電路中的電流I;
(2)當滑動變阻器接入電路的電阻為4Ω時金屬棒受到的摩擦力.
【答案】
(1)解:根據閉合電路歐姆定律,當滑動變阻器的電阻為R1=1Ω時,
電流 I1= = =2A
答:此時電路中的電流I為2A;
(2)解:金屬棒受重力mg、安培力F和支持力FN如圖.
根據平衡條件可得,mgsinθ=F1cosθ
又 F1=BI1l
聯(lián)立上式,解得磁感應強度 B= = =1.5T
當滑動變阻器的電阻為R2=4Ω時,電流 I2= = A=1A
又 F2=BI2l=1.5×1×0.5N=0.75N
mgsinθ=0.2×10×sin37°=1.2N
∴mgsinθ>F2cosθ,故金屬棒受到沿導軌平面向上的摩擦力Ff
根據平衡條件可得,mgsinθ=F2cosθ+Ff
聯(lián)立解得:Ff=mgsinθ﹣F2cosθ=0.2×10×sin37°﹣0.75×cos37°=0.6N
答:當滑動變阻器接入電路的電阻為4Ω時金屬棒受到的摩擦力為0.6N.
【解析】(1)根據閉合電路歐姆定律求解此時電路中的電流I;(2)根據題意,滑動變阻器的阻值R=1Ω時金屬棒剛好與導軌間無摩擦力,分析棒的受力,根據平衡條件和安培力可求出磁感應強度B.再運用閉合電路歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的電阻為4Ω時電路中電流,求出棒所受的安培力,判斷摩擦力的方向,再根據平衡條件求解摩擦力.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】物體與水平伸長彈簧相連,靜止在木箱地板上,F發(fā)現物體突然動了起來,由此可判斷,此時木箱的運動可能是( ABD )
A.加速右移 B.加速左移 C.加速上升 D.加速下降
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國即將展開深空探測,計劃在2020年通過一次發(fā)射,實現火星環(huán)繞探測和軟著陸巡視探測,已知太陽的質量為M,地球,火星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑分別為R1和R2:速率分別為V1和V2:地球繞太陽的周期為T。當質量為m的探測器被發(fā)射到以地球軌道上的A點為近日點,火星軌道上的B點為遠日點的軌道上圍繞太陽運行時(如圖),只考慮太陽對探測器的作用,則:
A. 探測器在A點加速的的值等于
B. 探測器在B點的加速度為
C. 探測地在B點的動能為
D. 探測器沿橢圓軌道從A飛行到B的時間為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物體運動的速度圖象如圖,根據圖象可知( 。
A. 0﹣2 s內的加速度為1 m/s2
B. 0﹣5 s內的位移為10 m
C. 第1 s末與第3 s末的速度方向相同
D. 第l s末與第5 s末加速度方向相同
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組用圖甲所示的裝置驗證動量守恒定律。試驗時,先將金屬小球A從斜槽上某一固定位置由靜止釋放,A從斜槽末端飛出后落到水平地面的記錄紙上留下落點痕跡,重復10次。把相同半徑的塑料小球B放在與斜槽末端等高的支柱上,讓A仍從斜槽上同一位置由靜止釋放,與B碰撞后,A、B分別在記錄紙上留下落點痕跡,重復10次。圖中0點是水平槽末端在記錄紙上的垂直投影點,M、P、N分別為小球落點的痕跡,小立柱與斜槽末端的距離等于小球的直徑。
(1)下列說法正確的是(_____)
A.斜槽的末端必須水平
B.需要測量斜槽末端距地面的高度
C.圖中M點是未放小球B時小球A的落點痕跡
D.圖中P點是未放小球B時小球A的落點痕跡
(2)用螺旋測微器測量小球的直徑時示數如圖乙所示,則小球的直徑d=(__________)m
(3)實驗中測出小球的直徑及M、P、N與O點的距離分別用d、OM、OP、ON表示,若碰撞過程中動量守恒,則兩小球的質量之比_______________(用所給符號表示)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,導熱良好的氣缸開口向上豎直固定在水平面上。缸內輕質光滑活塞封閉一段一定質量的理想氣體。一根不可伸長的細繩繞過定滑輪,一端拴住活塞,另一端拴著質量為m的重物處于平衡狀態(tài)。此時氣體體積為V。用手托著重物,使其緩慢曼上升,直到細繩剛開始松弛但并未彎曲。已知大氣壓強為P0活塞橫截面積為S,環(huán)境溫度保持不變。求:
(i)從重物開始被托起到最高點的過程中,活塞下降的高度;
(ii)之后從靜止上釋放重物,重物下落到最低點未與地面接觸時,活塞在氣缸內比最初托起重物前的位置上升了H。若氣體的溫度不變則氣體吸收的熱量是多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小球從傾斜軌道上由靜止釋放,經平直部分沖上圓弧部分的最高點A時,對圓弧的壓力大小為mg,已知圓弧的半徑為R,整個軌道光滑.則( )
A.在最高點A,小球受重力和向心力的作用
B.在最高點A,小球的速度為
C.在最高點A,小球的向心加速度為g
D.小球的釋放點比A點高為R
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質量分別為mA、mB的AB兩個物體用細繩連接后跨過滑輪,A靜止在傾角為30°的斜面上,B懸掛著,己知mA=2mB,不計滑輪摩擦,現在將斜面的傾角由300調整到600,系統(tǒng)仍保持靜止,下列說法正確的是( )
A. 繩子對A的拉力將增大
B. 物體A對斜面的壓力將增大
C. 物體A受到的靜摩擦力將增大
D. 斜面體受到地面的摩擦力一直向左
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具,它的構造原理如圖所示。粒子源S發(fā)出各種不同的正粒子束(粒子重力忽略不計),粒子從S出來時速度很小,可以看做初速度為零,粒子經過加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場(圖中線框所示),并沿著半圓周運動而達到照相底片上的P點,測得P點到入口的距離為z,則以下說法正確的是
A. 若粒子束不是同位素,則x越大,正粒子的質量一定越大
B. 若粒子束是同位素,則x越大,質量一定越小
C. 只要x相同,則正粒子的質量一定相同
D. 只要x相同,則正粒子的比荷一定相同
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com