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如圖所示,在同一水平面的兩導軌相互平行,并處在豎直向上的勻強磁場中,一根質量為0.9kg的金屬棒垂直導軌方向放置.導軌間距為0.5m.當金屬棒中的電流為5A時,金屬棒做勻速運動;當金屬棒中的電流增加到8A時金屬棒能獲得2m/s2的加速度,g取10m/s2.求:
(1)磁場的磁感應強度B.
(2)導棒與水平導軌間的滑動摩擦系數μ.
金屬棒勻速運動時,安培力與摩擦力,則有:f=BI1L
棒加速運動時,由牛頓第二定律可得:BI2L-f=ma
聯立得:BI2L-BI1L=ma
代入數據得:B=1.2T
勻速運動時,有:f=BI1L=1.2×5×0.5N=3N
根據摩擦力公式得:f=μN=μmg
聯立以上方程,代入數據得:μ=
1
3
,
答:(1)磁場的磁感應強度B為1.2T;
(2)導棒與水平導軌間的滑動摩擦系數μ為
1
3
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

面積S=0.2m2、n=100匝的圓形線圈,處在如圖所示的磁場內,磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律是B=0.02t,R=3Ω,C=30μF,線圈電阻r=1Ω,其余導線電阻不計,求:
(1)通過R的電流大小和方向.
(2)電容器C所帶的電荷量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在光滑絕緣的水平面上有一個用一根均勻導體圍成的正方形線框abcd,放在磁感應強度為B,方向豎直向下的勻強磁場的左邊,圖中虛線MN為磁場的左邊界.線框在拉力F的作用下向右運動,其中ab邊保持與MN平行,則下列說法正確的是(  )
A.進入磁場的過程線框受到的安培力向右
B.進入磁場的過程a點電勢高于b點
C.進入磁場的過程若要線框做勻速直線運動,則F變大
D.進入磁場后若要線框做勻速直線運動拉力為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為θ,導軌間距為l,軌道所在平面的正方形區(qū)域如耐內存在著有界勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于導軌平面向上.電阻相同、質量均為m的兩根相同金屬桿甲和乙放置在導軌上,甲金屬桿恰好處在磁場的上邊界處,甲、乙相距也為l.在靜止釋放兩金屬桿的同時,對甲施加一沿導軌平面且垂直甲金屬桿的外力,使甲在沿導軌向下的運動過程中始終以加速度a=gsinθ做勻加速直線運動,金屬桿乙剮進入磁場時即做勻速運動.
(1)求金屬桿的電阻R;
(2)若從釋放金屬桿時開始計時,試寫出甲金屬桿在磁場中所受的外力F隨時間t的變化關系式;
(3)若從開始釋放兩金屬桿到金屬桿乙剛離開磁場的過程中,金屬桿乙中所產生的焦耳熱為Q,求外力F在此過程中所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為L,導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直,導軌電阻不計.金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑,并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當流過ab棒某一橫截面的電量為q時,棒的速度大小為υ,則金屬棒ab在這一過程中(  )
A.加速度大小為
v2
2L
B.下滑位移大小為
qR
BL
C.產生的焦耳熱為qBLυ
D.受到的最大安培力大小為
B2L2υ
R
sinθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,足夠長平行金屬導軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5m,電阻忽略不計,其上端接一小燈泡,電阻為1Ω.質量為0.2kg的導體棒MN垂直于導軌放置,距離頂端1m,接入電路的電阻為1Ω,兩端與導軌接觸良好,與導軌間的動摩擦因數為0.5.在導軌間存在著垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.先固定導體棒MN,2s后讓MN由靜止釋放,運動一段時間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光.重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6.求
(1)1s時流過小燈泡的電流大小和方向;
(2)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時消耗的電功率;
(3)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時導體棒MN運動的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一質量m=0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R=1Ω的足夠長的豎直導體框架無摩擦地滑動,框架間距L=50cm,勻強磁場的磁感應強度B=0.4T,方向如圖示,其余電阻均不計.若棒ab由靜止開始沿框架下落,且與框保持良好接觸,那么在下落的前一階段,棒ab將做______運動,當棒ab運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度v=______.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開始下落,然后進入高度為h2(h2>L)的勻強磁場.下邊剛進入磁場時,線圈正好作勻速運動.線圈的下邊通過磁場所經歷的時間t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求勻強磁場的磁感應強度B.
(2)求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間,線圈的加速度的大小和方向.
(3)在線圈的下邊通過磁場的過程中,線圈中產生的焦耳熱Q是多少?通過線圈的電荷量q是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一等腰直角三角形的區(qū)域,其斜邊長為2L,高為L.在該區(qū)域內分布著如圖所示的磁場,左側小三角形內磁場方向垂直紙面向外,右側小三角形內磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度大小均為B.一邊長為L、總電阻為R的正方形導線框abcd,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應電流方向為正,則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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