(15分)如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1 m,導軌平面與水平面成θ = 37°角,下端連接阻值為R=2Ω的電阻。磁場方向垂直導軌平面向上,磁感應強度為0.4T。質量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬棒沿導軌由靜止開始下滑。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)  

(1)判斷金屬棒下滑過程中產(chǎn)生的感應電流方向;  
(2)求金屬棒下滑速度達到5m/s時的加速度大小;
(3)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,求電阻R消耗的功率。
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試題分析:(1)由右手定則判斷金屬棒中的感應電流方向為由a到b  (2分)  
(2) 金屬棒下滑速度達到5 m/s時產(chǎn)生的
感應電動勢為V = 2V  ……(1分)
感應電流為 A = 1A  ……(1分)
金屬棒受到的安培力為 N =" 0.4" N  ……(1分)
由牛頓第二定律得:  ……(2分)
解得:a = 2m/s2  ……(2分)
(3)設金屬棒運動達到穩(wěn)定時,所受安培力為F/,棒在沿導軌方向受力平衡
    (2分)
解得: 0.8 N      (2分)
此時感應電流為A = 2A    (2分)
電路中電阻R消耗的電功率:W = 8W      (2分)
(另解:由,解得穩(wěn)定時速度達到最大值m/s,本題克服安培力做功功率等于電阻R消耗的電功率,所以W=8W)
練習冊系列答案
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(10分)如圖所示,球重為G,半徑為R,墻壁頂點A光滑,現(xiàn)用一細繩拉著球,使它沿光滑的豎直墻壁緩慢向上運動,若繩所能承受的最大拉力為F,求:

⑴球心能達到的最高點到A點的距離?
⑵球心到達最高點時,墻壁對球的壓力.

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如圖(俯視)所示,完全相同的四個足球彼此相互接觸疊放在水平面上處于靜止狀態(tài),每個足球的質量都是,不考慮轉動情況,下列說法正確的是(重力加速度為g)
A.下面每個球對地面的壓力均為  
B.下面的球不受地面給的摩擦力
C.下面每個球受地面給的摩擦力均為
D.上面球對下面每個球的壓力均為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在水平面上的箱子內,帶異種電荷的小球a、b用絕緣細線分別系于箱子上、下兩邊并處于靜止狀態(tài),此時地面受到的壓力為N,球b所受細線的拉力為F。剪斷連接球b的細線后,在球b上升過程中地面受到的壓力 (   )
A.小于NB.等于N C.等于N+FD.大于N+F

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,木塊放在粗糙的水平桌面上,外力F1、F2沿水平方向作用在木塊上,木塊處于靜止狀態(tài),其中F1=10N,F(xiàn)2=2N.若撤去力F1,則木塊受到的摩擦力是(  ).
A.8N,方向向右B.8N,方向向左
C.2N,方向向右D.2N,方向向左

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球靜止在小車中的光滑斜面A和光滑豎直擋板B之間,原小車向左勻速運動,現(xiàn)在小車改為向左減速運動,那么關于斜面A對小球的彈力FNA的大小和擋板B對小球的彈力FNB的大小,以下說法正確的是(  )
A.FNA不變,F(xiàn)NB減小B.FNA增大,F(xiàn)NB不變
C.FNB有可能增大D.FNA可能為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個帶正電的小球,將平行金屬板按圖所示的電路圖連接.絕緣線與左極板的夾角為.當滑動變阻器R的滑片在a位置時,電流表的讀數(shù)為I1,夾角為;當滑片在b位置時,電流表的讀數(shù)為I2,夾角為,則(  )
A.I1<I2B.I1=I2C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質量為M=60 kg的人站在水平地面上,用定滑輪裝置將質量為m=40 kg的重物送入井中。當重物以2 m/s2的加速度加速下落時,忽略繩子和定滑輪的質量及定滑輪的摩擦,則人對地面的壓力大小為(g取10 m/s2)(  )
A.200 NB.280 N
C.320 ND.920 N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

風洞實驗室中可產(chǎn)生水平向右方向的大小可調節(jié)的風力,F(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室,小球孔徑略大于細桿直徑。已知小球的重力為G。

(1)當桿在水平方向上固定時,調節(jié)風力的大小,使小球在桿上作勻速運動,這時小球所受的風力大小為重力的0.5倍,求小球與桿間的滑動摩擦因數(shù)。
(2)若將桿與水平方向間夾角為37°并固定,要使小球在細桿上勻速上滑,應將水平風力調到多大?(sin37°=0.6,co37°=0.8)

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