相距為20cm的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，如圖1.03，導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦系數(shù)為，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌所接電源電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，其他部分電阻不計(jì)，取，為保持金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：

（1）ab中通入的最大電流強(qiáng)度為多少？

（2）ab中通入的最小電流強(qiáng)度為多少？

16.5A     1.5A


解析:

導(dǎo)體棒ab在重力、靜摩擦力、彈力、安培力四力作用下平衡，由圖2中所示電流方向，可知導(dǎo)體棒所受安培力水平向右。當(dāng)導(dǎo)體棒所受安培力較大時(shí)，導(dǎo)體棒所受靜摩擦力沿導(dǎo)軌向下，當(dāng)導(dǎo)體棒所受安培力較小時(shí)，導(dǎo)體棒所受靜摩擦力沿導(dǎo)軌向上。

 

（1）ab中通入最大電流強(qiáng)度時(shí)受力分析如圖2，此時(shí)最大靜摩擦力沿斜面向下，建立直角坐標(biāo)系，由ab平衡可知，x方向：

y方向：由以上各式聯(lián)立解得：

（2）通入最小電流時(shí)，ab受力分析如圖3所示，此時(shí)靜摩擦力，方向沿斜面向上，建立直角坐標(biāo)系，由平衡有：

x方向：

y方向：

聯(lián)立兩式解得：

由

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?河?xùn)|區(qū)二模）如圖所示，MN和PQ是豎直放置相距1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，（導(dǎo)軌足夠長，電阻不計(jì)），其上方連有R1=9Ω的電阻和兩塊水平放置相距d=20cm的平行金屬板，A、C，金屬板長L=1m，將整個(gè)裝置放置在如圖所示的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，現(xiàn)使電阻R2=1Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌MN、PQ接觸，并由靜止釋放，當(dāng)其下落h=10m時(shí)恰能勻速運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)中ab棒始終保持水平狀態(tài)，且與導(dǎo)軌接觸良好），此時(shí)將一質(zhì)量m1=0.45g，帶電荷量q=1.0×10-4C的微粒放置在A、C金屬板的正中央，微粒恰好靜止，（g=10m/s2，設(shè)兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)），求：
（1）微粒帶何種電荷？ab棒的質(zhì)量m2為多少？
（2）金屬棒自靜止釋放到剛好勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，損失的機(jī)械能為多少？
（3）若使微粒突然獲得豎直向下的初速度v0，但運(yùn)動(dòng)過程中不能碰到金屬板，對(duì)初速度v0有何要求？該微粒第一次發(fā)生大小為
2
m1v0
Bq
的位移，需多長時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)相距為20cm的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ=37°．現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，滑動(dòng)變阻器的阻值可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，g取10m/s2．為保持金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），求：
（1）ab中通入的最大電流為多少？
（2）ab中通入的最小電流為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

兩根相距L=20cm的平行導(dǎo)軌，固定在絕緣板上，傾斜部分與水平方向成α=300角。在導(dǎo)軌的傾斜部分和水平部分分別放兩根質(zhì)量均為m=20g的銅棒，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度B=0.1T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，兩根銅棒的總電阻R=0.2Ω, 導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，求：

（1）cd棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流多大？

（2）ab棒由斜面頂端靜止下滑的速度達(dá)到多大時(shí)，靜止在水平軌道上的cd棒才開始運(yùn)動(dòng)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，MN和PQ是豎直放置相距1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，（導(dǎo)軌足夠長，電阻不計(jì)），其上方連有R1 = 9Ω的電阻和兩塊水平放置相距d =20cm的平行金屬板，A、C，金屬板長L =1m，將整個(gè)裝置放置在如圖所示的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B =1T，現(xiàn)使電阻R2=1Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌MN、PQ接觸，并由靜止釋放，當(dāng)其下落h = 10m時(shí)恰能勻速運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)中ab棒始終保持水平狀態(tài)，且與導(dǎo)軌接觸良好），此時(shí)將一質(zhì)量m1 = 0.45g，帶電荷量的微粒放置在A、C金屬板的正中央，微粒恰好靜止，（g=10m/s2，設(shè)兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)），求：

（1）微粒帶何種電荷？ab棒的質(zhì)量m2為多少？  

（2）金屬棒自靜止釋放到剛好勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，損失的機(jī)械能為多少？

（3）若使微粒突然獲得豎直向下的初速度v0，但運(yùn)動(dòng)過程中不能碰到金屬板，對(duì)初速度v0有何要求？該微粒第一次發(fā)生大小為的位移，需多長時(shí)間？ 

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