水平放置的兩個平行金屬軌道相距0.2m，上面有一質(zhì)量為0.04kg的不計內(nèi)阻的均勻金屬棒ab，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為0.5Ω，滑動變阻器調(diào)到2.5Ω時，要在金屬棒所在位置施加一個垂直于ab的勻強磁場，才能使金屬棒ab對軌道的壓力恰好為零。(g=10m/s2)
(1)求勻強磁場的大小和方向．
(2)若保持磁感應(yīng)強度B的大小不變，方向順時針轉(zhuǎn)37°，此時ab仍然靜止，則軌道對ab的支持力和摩擦力為多大？
(1)根據(jù)閉合回路歐姆定律，電路中電流為
       (2分)
根據(jù)導(dǎo)體棒平衡，安培力與重力二力平衡，安培力方向豎直向上，大小
F=mg=0.4N
根據(jù)安培力性質(zhì)
             (2分)
根據(jù)左手定則，磁感應(yīng)強度方向水平向左。  (1分)
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強度順時針轉(zhuǎn)θ=37º時，安培力也順時針旋轉(zhuǎn)θ，且大小不變，此時導(dǎo)體棒受力如圖所示，根據(jù)導(dǎo)體棒水平方向受力平衡
Fsinθ="f       "
               
根據(jù)導(dǎo)體棒豎直方向受力平衡
Fcosθ+N="mg                  " (3分)
帶入數(shù)據(jù)解得
N=0.08N，f="0.24N             " (2分)
略
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一根長為L的金屬棒，在勻強磁場中沿垂直于磁場方向做勻速運動，金屬棒與磁感線垂直，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為e，經(jīng)時間t，金屬棒運動了位移為s，則此時磁場的磁感應(yīng)強度的大小應(yīng)為（   ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，圖中C為平行板電容器，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌在磁場中平動，要使電容器上板帶正電，下板帶負(fù)電，則ab應(yīng)向______（“左”或“右”）平動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示。a、b是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面，c、d是分別串有小電壓表和小電流表的金屬棒，金屬棒的電阻不能忽略，它們與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)d固定不動而C以某速度向右運動時，下列說法正確的是：（    ）
A．兩表均無示數(shù)
B．兩表均有示數(shù)
C．電壓表的示數(shù)為C棒的感應(yīng)電動勢的大小
D．電壓表的示數(shù)為電流表兩端電壓的大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根相距為d的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平xOy平面內(nèi)，左端接有阻值為R的電阻，其他部分的電阻均不計。在x>0的一側(cè)存在垂直xOy平面且方向豎直向下的穩(wěn)定磁場，磁感強度大小按B=kx規(guī)律變化(其中k是一大于零的常數(shù))。一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上，兩者接觸良好． 當(dāng)t =0時直桿位于x=0處，其速度大小為v0，方向沿x軸正方向，在此后的過程中，始終有一個方向向左的變力F作用于金屬桿，使金屬桿的加速度大小恒為a，加速度方向一直沿x軸的負(fù)方向。求：
(1)閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時間有多長？
(2)當(dāng)金屬桿沿x軸正方向運動的速度為時，閉合回路的感應(yīng)電動勢多大？此時作用于金屬桿的外力F多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

磁懸浮列車是一種高速運載工具，它由兩個系統(tǒng)組成。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力使車體在軌道上懸浮起來從而減小阻力。另一是驅(qū)動系統(tǒng)，即利用磁場與固定在車體下部的感應(yīng)金屬線圈相互作用，使車體獲得牽引力，圖22就是這種磁懸浮列車電磁驅(qū)動裝置的原理示意圖。即在水平面上有兩根很長的平行軌道PQ和MN，軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。列車底部固定著繞有N匝閉合的矩形金屬線圈abcd（列車的車廂在圖中未畫出），車廂與線圈絕緣。兩軌道間距及線圈垂直軌道的ab邊長均為L，兩磁場的寬度均與線圈的ad邊長相同。當(dāng)兩磁場Bl和B2同時沿軌道方向向右運動時，線圈會受到向右的磁場力，帶動列車沿導(dǎo)軌運動。已知列車車廂及線圈的總質(zhì)量為M，整個線圈的總電阻為R。
（1）假設(shè)用兩磁場同時水平向右以速度v0作勻速運動來起動列車，為使列車能隨磁場運動，列車所受的阻力大小應(yīng)滿足的條件；
（2）設(shè)列車所受阻力大小恒為f，假如使列車水平向右以速度v做勻速運動，求維持列車運動外界在單位時間內(nèi)需提供的總能量；
（3）設(shè)列車所受阻力大小恒為f，假如用兩磁場由靜止開始向右做勻加速運動來起動列車，當(dāng)兩磁場運動的時間為t1時，列車正在向右做勻加速直線運動，此時列車的速度為v1，求兩磁場開始運動到列車開始運動所需要的時間t0。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的物理學(xué)家是（  ）
A．法拉第B．安培C．奧斯特D．牛頓

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）水平放置的平行導(dǎo)軌左邊接有電阻R="1." 5Ω，軌道間距0 4m．且所在處有豎直向下的勻強磁場，磁場隨時間變化的關(guān)系如圖，金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌兩端，其電阻r=0.5Ω，棒ab與電阻R相距1m．整個系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)求：
（1）當(dāng)t=0.1s時通過金屬棒ab的電流大小和方向；
（2）當(dāng)t="0." 3s時金屬棒ab所受摩擦力的大小和方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌寬度為L．QM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計．一質(zhì)量為M，電阻為R的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，給棒一個水平向右的初速度v0使之開始滑行，最后停在導(dǎo)軌上．由以上條件，在此過程中可求出的物理量有（  ）
A．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱B．通過電阻R的總電量
C．a(chǎn)b棒運動的位移D．a(chǎn)b棒的運動時間

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