如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37º,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計,g取10m/s2。已知sin37º=0.60,cos37º=0.80,試求:

⑴通過導(dǎo)體棒的電流;
⑵導(dǎo)體棒受到的安培力大。
⑶導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小。

(1)1.5A   (2)0.30N   (3)0.24N

解析試題分析:⑴導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:
=1.5A            4分
⑵導(dǎo)體棒受到的安培力:F=BIL=0.30N             4分
⑶導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1=" mg" sin37º=0.24N                2分
由于F1小于安培力,故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f,根據(jù)共點力平衡條件
mg sin37º+f=F              3分
解得:f =0.06N                  2分
考點: 共點力平衡的條件及其應(yīng)用;力的合成與分解的運用;安培力

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場.若第一次用0.3 s拉出,外力所做的功為W1,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1;第二次用0.9 s拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2,則 W1  W2,q1  q2 (填大于、等于或小于 )

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強(qiáng)磁場,磁場方向水平向里,磁場高度為h.豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框,底邊水平,其上下邊長之比為5:1,高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場時加速度恰好為0,在DC邊剛進(jìn)入磁場前的一段時間內(nèi),線框做勻速運動。求:
(1)DC邊剛進(jìn)入磁場時,線框的加速度;
(2)從線框開始下落到DC邊剛進(jìn)入磁場的過程中,線框損失的機(jī)械能和重力做功之比;

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,半徑為 r、電阻不計的兩個半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放置,導(dǎo)軌端口所在平面剛好水平。在軌道左上方端口M、N 間接有阻值為R 的小電珠,整個軌道處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場中,兩導(dǎo)軌間距為L,現(xiàn)有一質(zhì)量為 m,電阻也是R 的金屬棒ab 從MN 處由靜止釋放,經(jīng)一定時間到達(dá)導(dǎo)軌最低點,此時速度為 v 。

(1)求金屬棒 ab 到達(dá)時,受到的安培力的大小和方向。
(2)求金屬棒 ab 從MN 到的過程中,小電珠上產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖甲所示,一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=1.0m,NQ兩端連接阻值R=1.0Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=30°。一質(zhì)量m=0.20kg,阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M=0.60kg的重物P相連。細(xì)線與金屬導(dǎo)軌平行。金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時間t之間的關(guān)系如圖乙所示,已知金屬棒在0~0.3s內(nèi)通過的電量是0.3~0.6s內(nèi)通過電量的2/3,g=10m/s2,求:

(1)0~0.3s內(nèi)棒通過的位移;
(2)金屬棒在0~0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)在工業(yè)中有一種感應(yīng)控制裝置,利用它進(jìn)行如圖情景演示。兩根間距為L=5m的光滑平行金屬導(dǎo)軌,電阻不計,左端向上彎曲,其余水平,水平導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,彎曲部分都不在磁場中。有兩根金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,其中a棒質(zhì)量為M=2kg,電阻為R=2Ω;b棒被感應(yīng)控制裝置固定在水平導(dǎo)軌上,距離水平導(dǎo)軌左端s=2m,b棒質(zhì)量為m=1kg,電阻也為R=2Ω,F(xiàn)在a棒從左端彎曲導(dǎo)軌高H處靜止釋放,當(dāng)a棒即將與b棒相碰時(已知此時a棒的速度v=2m/s),感應(yīng)控制裝置立即放開b棒,讓它可以在導(dǎo)軌上自由運動,,然后a與b發(fā)生彈性正碰。感應(yīng)控制裝置始終對a棒的運動沒有任何影響,導(dǎo)軌足夠長。則求

(1)最終穩(wěn)定后a棒的速度大。
(2)a與b碰撞后的瞬間,b棒的速度大;
(3)a棒的釋放高度H。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的電阻,一質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動,當(dāng)棒的位移x=9m時撤去外力,棒繼續(xù)運動一段距離后停下來,已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2=2:1,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計,棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,求:

(1)棒在勻加速運動過程中,通過電阻R的電荷量q
(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2
(3)外力做的功WF

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ,導(dǎo)軌的電阻忽略不計.在兩根導(dǎo)軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導(dǎo)軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導(dǎo)軌正交,交點為c、d.當(dāng)金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時,試求:

(1)電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運動的外力;
(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1000匝,副線圈匝數(shù)n2=200匝,原線圈所接交流電源的電動勢瞬時值表達(dá)式e=311sin100πtV,副線圈所接電阻R=88Ω,電流表、電壓表對電路影響可忽略不計。則

A.A1的示數(shù)約為0.10A B.V1的示數(shù)約為311 V
C.V2的示數(shù)約為62.2V D.A2的示數(shù)約為0.75A

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同步練習(xí)冊答案