如圖1-5所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.

圖1-5

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大��；

(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8 W，求該速度的大小；

(3)在上問(wèn)中，若R=2 Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向.

(g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)

解：(1)金屬棒開(kāi)始下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律

mgsinθ-μmgcosθ=ma

由上式解得a=10×(0.6-0.25×0.8) m/s2=4 m/s2

(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡mgsinθ-μmgcosθ-F=0

此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率Fv=P

由上述兩式解得v=m/s=10 m/s

(3)設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

則I=

P=I2R

解得B=×1 T=0.4 T

磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）圖1甲為游樂(lè)園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施．若將人和座椅看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則可簡(jiǎn)化為如圖1乙所示的物理模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤(pán)，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)繩長(zhǎng)l=10m，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤(pán)靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m，轉(zhuǎn)盤(pán)逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=37°（不計(jì)空氣阻力及繩重，且繩不可伸長(zhǎng)，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力的大小為
750N
750N
；轉(zhuǎn)盤(pán)角速度的大小為
3
2
rad/s
3
2
rad/s
．          
（2）某實(shí)驗(yàn)小組裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．
①實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做
CD
CD
；
A．是為了使釋放小車(chē)后，小車(chē)能勻加速下滑
B．是為了增大小車(chē)下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)
②實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來(lái)掛在小車(chē)的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車(chē)?yán)酵晃恢迷籴尫判≤?chē)．把第1次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為2W1，…；橡皮筋對(duì)小車(chē)做功后而使小車(chē)獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出．根據(jù)第四次的紙帶（如圖所2示）求得小車(chē)獲得的速度為
2
2
 m/s．
③若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-v草圖如圖3所示，根據(jù)圖線形狀，可知對(duì)W與v的關(guān)系做出的猜想肯定不正確的是
AB
AB
．
A．W∝
v
        B．W∝
1
v
         C．W∝v2         D．W∝v3
④如果W∝v2的猜想是正確的，則畫(huà)出的W-v2圖象應(yīng)是：
過(guò)原點(diǎn)的一條直線
過(guò)原點(diǎn)的一條直線

⑤在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是
橡皮筋的規(guī)格不完全相同
橡皮筋的規(guī)格不完全相同
．（只要回答出一種原因即可）
（3）如圖4，①下述關(guān)于用多用表歐姆檔測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是
AC
AC
．
（A）測(cè)量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率較小的檔位，重新調(diào)零后測(cè)量
（B）測(cè)量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果
（C）測(cè)量電路中的某個(gè)電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)
（D）測(cè)量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零
②一只標(biāo)有“18V，10W”的燈泡，正常工作時(shí)的電阻為
32.4
32.4
Ω；若用多用電表的歐姆檔來(lái)測(cè)量這只燈泡的電阻，則測(cè)出的阻值應(yīng)
小于
小于
填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作時(shí)的電阻．
（4）讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖5所示的
1
U
-
1
R
圖線．由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r，其中E=
2.86
2.86
V，r=
5.71
5.71
Ω．（保留兩位小數(shù)）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖1-5所示，固定在水平地面上的斜面體頂端安裝一定滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)定滑輪，P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài).不計(jì)滑輪的質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，當(dāng)用水平向右的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則（　　） 

圖1-5

A.Q受到的摩擦力一定變小          B.Q受到的摩擦力一定變大

C.輕繩上的拉力一定變小            D.輕繩上的拉力一定不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

 
  兩根相距d=0.20m的平行金屬長(zhǎng)

導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，導(dǎo)軌

上面橫放著兩條金屬細(xì)桿，構(gòu)成矩形回路，每

條金屬細(xì)桿的電阻為r=0.25Ω，回路中其余部

分的電阻可不計(jì)。已知兩金屬細(xì)桿在平行于導(dǎo)軌的拉力的作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都是v=5.0m/s，如圖1—15所示。不計(jì)導(dǎo)軌上的摩擦。求作用于每條金屬細(xì)桿的拉力的大��；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖1-5所示，用三根輕繩將質(zhì)量均為m的A、B兩小球以及水平天花板上的固定點(diǎn)O之間兩兩連接.然后用一水平方向的力F作用于A球上，此時(shí)三根輕繩均處于直線狀態(tài)，且OB繩恰好處于豎直方向，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài).三根輕繩的長(zhǎng)度之比為OA∶AB∶OB=3∶4∶5.則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.OB繩中的拉力小于mg

B.OA繩中的拉力大小為

C.拉力F大小為

D.拉力F大小為

圖1-5

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同步練習(xí)冊(cè)答案