分析 (1)当ab棒具有向下的运动趋势时所受安培力最小,当ab棒具有向上的运动趋势时所受安培力最大,根据垂直斜面方向和沿斜面方向平衡求出最小安培力和最大安培力.
(2)根据最小安培力和最大安培力,结合闭合电路欧姆定律和安培力公式求出最小电阻和最大电阻,从而求出滑动变阻器R有效电阻的取值范围.
解答 解:(1)由题意知:当ab棒具有向下的运动趋势时所受安培力最小,当ab棒具有向上的运动趋势时所受安培力最大,由物体平衡条件有:
F1cosθ+μN1-mgsinθ=0…①
N1-F1sinθ-mgcosθ=0…②
F2cosθ-μN2-mgsinθ=0…③
N2-F2sinθ-mgcosθ=0…④
联解①②③④得:
F1=0.2N…⑤
F2=2.2N…⑥
(2)设导体棒所受安培力为F1、F2时对应R的值为R1和R2,则有:$Bd\frac{E}{{{R_1}+r}}={F_1}$…⑦
$Bd\frac{E}{{{R_2}+r}}={F_2}$…⑧
R2≤R≤R1…⑨
联解⑤⑥⑦⑧⑨得:9Ω≤R≤109Ω…⑩
答:(1)杆ab受到的最小安培力为0.2N,最大安培力为2.2N.
(2)滑动变阻器R有效电阻的取值范围为9Ω≤R≤109Ω.
点评 本题考查应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题,关键在于安培力的分析和计算,知道何时安培力最大、何时安培力最小是解决本题的关键.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 重力做正功,重力势能增大 | B. | 重力做正功,重力势能减小 | ||
C. | 重力做负功,重力势能增大 | D. | 重力做负功,重力势能减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 某放射性元素经过11.4天有$\frac{7}{8}$的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为3.8天 | |
B. | 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 | |
C. | 美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长相同的成分外,还有波长大于原波长的成分 | |
D. | 用13 eV的光子照射处于基态的氢原子,可使其电离 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体的动能增加$\frac{mgh}{3}$ | B. | 物体的机械能减少$\frac{2mgh}{3}$ | ||
C. | 物体的重力势能减少$\frac{mgh}{3}$ | D. | 重力做功mgh |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | v0=34 m/s时,子弹能击中小球 | |
B. | v0=32 m/s时,子弹能击中小球 | |
C. | v0=30 m/s时,子弹能击中小球 | |
D. | 以上的三个v0值,子弹可能都不能击中小球 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | ab受到的拉力大小为2N | |
B. | ab向上运动的速度为2m/s | |
C. | 在2s内,拉力做功,有0.8J的机械能转化为电能 | |
D. | 在2s内,拉力做功为0.6J |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | F | B. | $\frac{\sqrt{2}}{3π}$F | C. | $\frac{2\sqrt{2}}{3π}$F | D. | $\frac{3\sqrt{2}π}{2}$F |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在0-t0内,轻绳的拉力一直等于线框受到的重力 | |
B. | 在0-t0内,轻绳的拉力一直大于线框受到的重力 | |
C. | 在t0-t1内,轻绳的拉力一直小于线框受到的重力 | |
D. | 在t0-t1内,轻绳的拉力一直等于线框受到的重力 |
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