图69.在倾角θ=30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E=3 V.内阻不计的电源.滑轨间距L=10 cm.将一个质量m=30 g.电阻R=0.5 Ω的金属棒水平放置在滑轨上.若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场.当闭合开关S后.金属棒刚好静止在滑轨上.如图6所示.求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小. 解析:闭合开关S后金属棒上有电流流过.且金属棒保持静止.由闭合电路欧姆定律.得I===6 A 图7 金属棒静止在滑轨上.它受到重力mg和滑轨支持力N的作用.因轨道光滑.仅此二力金属棒不可能平衡.它必然还受到垂直于滑轨平面的磁场的安培力的作用才能平衡.根据题意和左手定则判断出.磁场方向垂直滑轨面斜向下.金属棒受到磁场的安培力沿斜面向上.如图7所示.进一步受力分析得出.若金属棒平衡.则它受到的安培力F应与重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等.方向相反 F-mgsinθ=0① 由F=BIL代入①得BIL=mgsinθ B===0.25 T 答案:垂直滑轨面斜向下 0.25 T 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

15.(11分)某实验小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系.实验室提供如下器材:

A.表面光滑的长木板            B.可叠放钩码的物理小车      C.秒表

D.方木块(用于垫高木板)      E.质量为m的钩码若干个     F.米尺    

    该研究小组采用控制变量法进行实验探究,即:

一、在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系.                          实验时,可通过                     来改变物体质量,通过测出木板长L和小车由斜面顶端滑至底端所用时间t,可求得物体的加速度a =_____________. 他们通过分析实验数据发现:在误差范围内,质量改变之后,物体下滑所用时间可认为不改变.由此得出结论:光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量无关.

    二、在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系.

实验时,通过改变方木块垫放位置来整长木板倾角,由于没有量角器,该小组通过木板长L和测量出长木板顶端到水平面高度h求出倾角a的正弦值sinah/L.下表是他们的实验数据.

次数

1

2

3

4

5

L (m)

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

h (m)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

t (s)

1.44

1.00

0.83

0.51

0.64

sinα

0.10

   

0.30

0.40  

0.50

a(m/s2)

0.97

   

2.90

7.69

4.88

 

    

    

       (1)请将表格补充完整并在方格纸内画出a-sinα图线.

       (2)分析a-sinα图线得出的结论是:                                     .

(3)利用a-sinα图线求出当地的重力加速度g=__________m/s2.

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