18．如圖所示，質(zhì)量為m=1.0kg的足夠長“”形金屬導軌abcd放在傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面上，導軌寬度L=1m，bc段電阻r=2Ω，其余的電阻不計，另一電阻R=3Ω，質(zhì)量M=1.5kg的導體棒PQ放置在導軌上，與導軌接觸良好，PbcQ構成矩形．棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.4，在沿斜面的方向上，棒的下側(cè)有兩個固定于斜面的光滑立柱，以ef為界，其下側(cè)勻強磁場垂直斜面向上，上側(cè)勻強磁場方向沿斜面向上，兩區(qū)域的磁感應強度大小相等，設導體棒PQ與導軌之間的彈力為N，不考慮磁感應電流的磁場，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2．若將金屬導軌由靜止釋放，請通過計算說明在導軌運動過程中N可否為0．

分析 導軌下滑，切割磁感線，產(chǎn)生感應電動勢，當導軌勻速運動時的速度最大，產(chǎn)生的感應電流最大，分析此時PQ棒受到的N，即可作出判斷．

解答 解：導軌勻速運動時的速度為v
則感應電動勢 E=BLv
感應電流為I=$\frac{E}{R+r}$
受到的安培力為 F安=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$
根據(jù)平衡條件得：mgsinθ-μ（Mgcosθ+F安）=0
解得 F安=1.2N
導軌的速度最大時，PQ所受的安培力大小 F安′=F安=1.2N，方向垂直于斜面向上
而Mgcosθ=12N＞F安′，所以N＞0
故在導軌運動過程中N不可能為0．
答：在導軌運動過程中N不可能為0．

點評 解決本題的關鍵要把握研究的對象和狀態(tài)，研究的是導軌，不是導體棒PQ，分析導軌速度最大時的狀態(tài)，即可作出判斷．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．下列的若干敘述中，正確的是（　�。�
A．黑體輻射電磁波的強度只與黑體的溫度有關
B．對于同種金屬產(chǎn)生光電效應時，逸出光電子的最大初動能鼠與照射光的頻率成線性關系
C．一塊純凈的放射性元素相礦石，經(jīng)過一個半衰期以后，它的總質(zhì)量僅剩下一半
D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子的能量也減小了
E．將核子束縛在原子核內(nèi)的核力，是不同于萬有引力和電磁力的另一種相互作用

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在做“用電流表和電壓表測電池的電動勢E（約3V）和內(nèi)電阻r”的實驗時，部分器材參數(shù)如下：電壓表（量程3V），電流表（量程0.6A），定值電阻R0（阻值為3Ω），滑動變阻器R（阻值約30Ω）．

（1）小玲同學設計的實驗電路如圖甲所示，請你按電路圖在圖乙上完成實物連接．
（2）電路連接正確的情況下，當她閉合開關時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)．反復檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計是某一元件斷路，因此她拿來多用電表檢查故障．她的操作如下：
a．斷開電源開關S；
b．將多用電表選擇開關置于×1Ω擋，調(diào)零后，紅黑表筆分別接R兩端，讀數(shù)為30Ω；
c．將多用表選擇開關置于×100Ω擋，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電壓表兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖丙所示，則所測阻值為3.0×103Ω，然后又將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位置幾乎不變．
由以上操作可判斷發(fā)生斷路故障的元件是電流表（填元件名稱）．她設計的實驗電路中定值電阻R0的作用是保護電阻；增大電源等效內(nèi)阻，使調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值時兩電表示數(shù)變化明顯．（說出理由之一即可）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．下列說法中正確的是（　�。�
A．氣體的壓強僅由溫度決定
B．分子間的引力和斥力總是同時存在
C．布朗運動是指液體分子的無規(guī)則運動
D．物體的內(nèi)能僅由質(zhì)量和溫度決定

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖，矩形的水平管，管道的長為L、寬為d、高為h．上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導體板，兩導體板與開關S和定值電阻R相連．整個管道置于磁感應強度大小為B，方向沿z軸正方向的勻強磁場中．管道內(nèi)內(nèi)始終充滿電阻率為ρ的導電液體（有大量的正、負離子），且開關閉合前后，液體在管道內(nèi)進、出口兩端壓強差的作用下均以恒定速率v0沿x軸正向流動，液體所受的摩擦阻力不變．
（1）判斷導體板M、N兩板電勢的高低，并求出兩板的電勢差大小U；
（2）電鍵閉合后，電阻R獲得的電功率P；
（3）開關閉合前后，管道兩端壓強差的變化△p．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．在豎直平面內(nèi)有一曲線，以最低點為坐標原點，在豎直面內(nèi)建立直角坐標系，曲線位于第一象限，在曲線上不同高度處以初速度v0向x軸負方向水平拋出質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，小球下落過程中都會通過坐標原點，之后進入第三象限的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，小球恰好做勻速圓周運動，并都能打到y(tǒng)軸負半軸區(qū)域（重力加速度為g）
（1）第三象限的電場強度大小及方向；
（2）求該曲線的曲線方程；
（3）要想所有的小球都打到y(tǒng)軸負半軸，求磁場區(qū)域的最小面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，AB是半徑為R的圓的一條直徑，該圓處于勻強電場中且電場線方向與圓面平行，今將一個質(zhì)量為m（不計重力），帶電量為+q的小球從A點以大小相等的初速度v0沿著不同方向拋出時小球經(jīng)過圓周上不同的點，在所有的點中，小球做類平拋運動到達C點的動能最大，已知OC與AB的夾角為θ=60°，試求：
（1）電場強度的方向；
（2）若撤去電場，在圓形區(qū)域內(nèi)加上勻強磁場B1，仍能使小球從A點拋出，其速度方向與直徑AB成30°指向右上方，為使小球仍能從C點射出，求對應的磁感應強度；
（3）若撤去電場，在圓形區(qū)域內(nèi)適當位置加上一個矩形區(qū)域的勻強磁場B0，仍使小球從A點拋出，其速度方向與直徑AB成30°指向右上方，為使小球仍從C點射出，試求該矩形磁場區(qū)域的最小面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．關于功率，以下說法正確的是（　�。�
A．功率是表示做功快慢和方向的物理量
B．公式P=$\frac{W}{t}$表明：一個力做的功越多，它的功率就越大
C．公式P=Fv既能用來計算瞬時功率也能用來計算平均功率
D．汽車發(fā)動機的實際功率小于額定功率時，發(fā)動機不能正常工作

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u=311sin314t（V）的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)，其中R2是用半導體熱敏材料（電阻隨溫度升高而降低）制成的傳感器，電流表A2是值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓（報警器未畫出），R3是一定值電阻，當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，下列說法正確的是（　　）
A．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大B．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大
C．V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大D．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小

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