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【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.2m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源.现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,它们之间的动摩擦因数为μ=0.5.为使导体棒能静止在导轨上,在导轨所在平面内,加一个竖直向上的匀强磁场.导轨电阻不计,导体棒接入电路的电阻R0=2Ω.已知sin37°=0.6cos37°=0.8,取g=10m/s2.求:

1当磁感应强度B1多大时,导体棒与导轨间的摩擦力为零;

2当磁感应强度B2=12.5T时,导体棒与导轨间摩擦力的大小和方向;

3使导体棒能静止在导轨上所加磁场的磁感应强度B的最小值.

【答案】16.25T 23

【解析】1)根据闭合电路的欧姆定律,则有

由平衡条件得:

2导体棒受力情况如图所示(图中摩擦力f未画出)

当磁感应强度时,

摩擦力f沿斜面向下由平衡条件得:

代入数据得:

3当磁感应强度B最小时,导体棒恰好不下滑,这时摩擦力f沿斜面向上,

则有:

而:

又:

联立得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某物块以初速度v0=1m/s在水平直轨道上运动,以初速度方向为正方向,在0~40s内其加速度a随时间t的变化规律如图所示,则下列说法正确的是(  )

A. 物块在t=20 s时的速度大小为20 m/s

B. 物块在10~20 s内通过的路程为零

C. 物块在20~40 s内速度变化量大小为20 m/s

D. 物块在t=40 s时的速度大小为11 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】【加试题】如图所示,间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为,两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒 CD、PQ放在斜面导轨上,已知CD棒的质量为、电阻为R,PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,两根劲度系数均为、相同的弹簧一端固定在导轨的下端,另一端连着金属棒CD.开始时金属棒CD静止,现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ,使金属棒PQ由静止开始运动,当金属棒PQ达到稳定时,弹簧的形变量与开始时相同.已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q,此过程可以认为CD棒缓慢地移动,已知题设物理量符合的关系式,求此过程中(要求结果均用来表示):

(1)CD棒移动的距离;

(2)PQ棒移动的距离;

(3)恒力所做的功.

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【题目】如图所示,匀强电场的场强E=3×105V/mAB两点相距0.2m,两点连线与电场的夹角是60°,下列说法正确的是(

A. 电荷量q=+2×10-4C的电荷从A点运动到B点电势能增大6J

B. 电荷量q=-2×10-4C的电荷从A点运动到B点电场力做功为-6J

C. 若取A点的电势为0,则B点的电势φB=3×104V

D. AB两点间的电势差是UAB=6×104V

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【题目】如图所示,细绳OA30cm,O端与质量m=1kg的重物相连,A端与轻质圆环(重力不计)相连,圆环套在水平棒上可以滑动;定滑轮固定在距离圆环50cmB处,跨过定滑轮的细绳,两端分别与重物m、重物G相连.若两条细绳间的夹角φ=90°,圆环恰好没有滑动,不计滑轮大小,整个系统处于静止状态,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:

(1)圆环与棒间的动摩擦因数μ;

(2)重物G的质量M.

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【题目】关于变压器,下列说法中正确的是(   )

A. 实际生活中由于变压器工作时会发热,因此输入功率大于输出功率

B. 变压器只能降低电压,不能升高电压

C. 变压器原、副线圈两端的电压比与线圈的匝数比成正比,即

D. 如果n2n1时,则U2U1,这时变压器起降压作用;如果n2n1时,则U2U1,这时变压器起升压作用

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【题目】汽车发动机的额定功率P0=150kW,汽车的质量m=5.0×103㎏,汽车在水平路面上行驶驶时,阻力是车重的k=0.10倍,重力加速度g=10m/s2 . (所有计算结果保留两位有效数字)
(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动,当车速为v1=10m/s时其加速度a1 是多大?
(2)若汽车从静止开始,保持以a=1.0m/s2 的加速度做匀加速直线运动,维持这一过程的时间t是多长?这一过程中汽车牵引力做功W是多少?

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【题目】如图a所示,匀强磁场垂直于xOy平面,磁感应强度B1按图b所示规律变化(垂直于纸面向外为正).t=0时,一比荷为的带正电粒子从原点沿y轴正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不计粒子重力.

(1)求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径.

(2)求时带电粒子的坐标.

(3)保持b中磁场不变,再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2,其磁感应强度为0.3T,在t=0时,粒子仍以原来的速度从原点射入,求粒子回到坐标原点的时刻.

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【题目】一辆汽车从静止开始匀加速直线开出,然后保持匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,直到停止,表给出了不同时刻汽车的速度,根据表格可知(  )

时刻/s

1

2

3

5

6

7

9.5

10.5

速度/(ms1

3

6

9

12

12

12

9

3

A. 汽车在t=5s时刻开始做匀速直线运动

B. 汽车匀速运动的时间为5s

C. 汽车从开始运动直到停止的过程中的平均速度大小约8.73m/s

D. 汽车加速段的平均速度小于减速段的平均速度

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