【題目】(13)質(zhì)量為m=0.02 kg的通電細(xì)桿AB置于傾角為θ=37°的平行放置的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度L=0.2 m,桿AB與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下,如圖所示.電池內(nèi)阻不計,電阻R=16Ω,AB棒電阻r =4Ω試求出為使桿AB靜止不動,電池電動勢的范圍應(yīng)是多少?(sin37°=0.6 cos37°=0.8)

【答案】電池電動勢的范圍應(yīng)是2.8V-9.2V

【解析】

試題AB中的電流為從AB,所受的安培力方向平行于導(dǎo)軌向上.當(dāng)電流較大時,導(dǎo)體有向上的運(yùn)動趨勢,所受靜摩擦力向下;當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時,磁場力為最大值F1,此時通過AB的電流最大為Imax;電池電動勢最大Emax,同理,當(dāng)電流最小時,應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力,此時的安培力為F2,電流為Imin. 電池電動勢最Emin。正確地畫出兩種情況下的受力圖如圖甲、乙,由平衡條件列方程求解

根據(jù)受力圖列式如下:由物體的平衡

F1-mgsinθ-Ff1=0 ,FN-mgcosθ=0 Ff1FN F1=BImaxd,

解上述方程得:Emax=9.2V

根據(jù)受力圖由物體的平衡:

F2+Ff2-mgsinθ=0FN-mgcosθ=0,Ff2FN F2=BImind,

解上述方程得Emin=2.8V

電池電動勢的范圍應(yīng)是2.8V-9.2V

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證碰撞中動量守恒的實驗裝置如圖所示,AB是質(zhì)量分別為的兩個小球

(1)現(xiàn)有下列器材,為了完成本實驗,哪些是必需的?將這些器材前面的序號字母填在橫線上______;

A.刻度尺B.秒表C.天平D.圓規(guī)

(2)如圖所示,M、NP為驗證動量守恒定律實驗中小球的落點(diǎn),如果碰撞中動量守恒,則下列式子可能成立的有______填字母

A. B. C. D.

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【題目】某物體由靜止開始,做加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動,運(yùn)動時間為t1,接著物體又做加速度為a2的勻減速直線運(yùn)動,再經(jīng)過時間t2 ,其速度變?yōu)榱,則物體在全部時間內(nèi)的平均速度為

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電梯與水平地面成角,一人靜止站在電梯水平梯板上,電梯以恒定加速度啟動過程中,水平梯板對人的支持力和摩擦力分別為。若電梯啟動加速度減小為,則下面結(jié)論正確的是( )

A. 水平梯板對人的支持力變?yōu)?/span>

B. 水平梯板對人的摩擦力變?yōu)?/span>

C. 電梯加速啟動過程中,人處于失重狀態(tài)

D. 水平梯板對人的摩擦力和支持力之比為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在大霧天氣,某高速公路同一直線車道上同向勻速行駛的轎車和貨車,其速度大小分別為, ,轎車在與貨車距離時轎車司機(jī)才發(fā)現(xiàn)前方有貨車,若此時轎車只是立即剎車,則轎車要經(jīng)過s=112.5m才能停下來,兩車均可視為質(zhì)點(diǎn).

1)若轎車剎車時貨車以勻速行駛,通過計算分析兩車是否會相撞;

2)若轎車在剎車的同時給貨車發(fā)信號,貨車司機(jī)經(jīng)收到信號并立即以大小的加速度勻加速行駛,通過計算分析兩車是否會相撞.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的木板C放在水平地面上,固定在C上的豎直輕桿的頂端分別用細(xì)繩ab連接小球A和小球B,小球A、B的質(zhì)量分別為mAmB,當(dāng)與水平方向成30°角的力F作用在小球B上時,A、BC剛好相對靜止一起向右勻速運(yùn)動,且此時繩ab與豎直方向的夾角分別為30°60°,則下列判斷正確的是(  )

A. F的大小為mBg

B. 地面對C的支持力等于(M+mA+mBg

C. 地面對C的摩擦力大小為

D. mA=mB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三個木塊 A、B、C在水平推力F的作用下靠在豎直墻上,且處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法中正確的是(

A. A與墻的接觸面可能是光滑的

B. B受到A作用的摩擦力,方向可能豎直向下

C. B受到A作用的靜摩擦力,方向與C作用的靜摩擦力方向一定相同

D. 當(dāng)力F增大時,A受到墻作用的靜摩擦力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直.桿的下端有一個輕滑輪O.另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過滑輪O,下端系一個重為G的物體,BO段細(xì)線與天花板的夾角θ=30°.系統(tǒng)保持靜止,不計一切摩擦.下列說法中正確的是( 。

A. 細(xì)線BO對天花板的拉力大小是

B. a桿對滑輪的作用力大小是G

C. a桿和細(xì)線對滑輪的合力大小是G

D. B點(diǎn)向右移動少許后系統(tǒng)仍靜止,則a桿對滑輪的作用力與移動前相比將要增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系.一同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置.其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量.(滑輪質(zhì)量不計)

(1)實驗時,一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是__________.

A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力

C.小車靠近打點(diǎn)計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)

D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶

E.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

(2)該同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有兩個點(diǎn)沒有畫出).已知打點(diǎn)計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為__________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫軸的夾角為,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為__________.

A. B. C. D.

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