如圖8-1-27所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導軌，相距L＝1 m.P、M間接有一個電動勢為E＝6 V、內(nèi)阻r＝1 Ω的電源和一只滑動變阻器.導體棒ab跨放在導軌上，棒的質(zhì)量為m＝0.2 kg，棒的中點用細繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M＝0.3 kg.棒與導軌的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，勻強磁場的磁感應強度B＝2 T，方向豎直向下.求為使物體保持靜止，滑動變阻器連入電路的阻值為多大？設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，導軌與棒的電阻不計.（g取10 m/s2）

圖8-1-27


解析:

棒受的最大靜摩擦力為

當變阻器R取值較小時，I較大，安培力F較大，會使金屬棒產(chǎn)生沿水平面向左滑的趨勢.摩擦力向右為最大時，滑動變阻器連入電路的阻值最小.

金屬棒剛好左滑時，由平衡條件

且F=Mg

.

當變阻器R取值較大時，I較小，安培力F較小，摩擦力向左為最大時，滑動變阻器連入電路的阻值最大，金屬棒剛好向右滑時，由平衡條件得

即滑動變阻器連入電路的阻值在內(nèi)都成立.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-3-10所示，某水銀氣壓計的玻璃管頂端高出水銀槽液面1 m，因上部混入少量空氣，使其讀數(shù)不準.當氣溫為27 ℃，標準氣壓計讀數(shù)為76 cmHg時，該氣壓計讀數(shù)為70 cmHg.

圖8-3-10

(1)在相同氣溫下，若用該氣壓計測量氣壓，測得讀數(shù)68 cmHg，則實際氣壓應為多少cmHg?

(2)若在氣溫為-3 ℃時，用該氣壓計測得讀數(shù)為70 cmHg,?則實際氣壓為多少cmHg?

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科目：高中物理 來源： 題型：

有人設計了一種測溫裝置，其結構如圖8-2-7所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定量氣體,與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出.設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計.在1標準大氣壓下對B管進行溫度刻度（1標準大氣壓相當于76 cmHg的壓強）.已知當溫度t1=27 ℃時，管內(nèi)水銀面高度x1=16 cm，此高度即為27 ℃的刻度線，問t=0 ℃的刻度線在何處？

圖8-2-7

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一組同學對溫度計進行專題研究.他們通過查閱資料得到17世紀時伽利略曾設計過一個溫度計，其結構為：一麥稈粗細的玻璃管，一端與一雞蛋大小的玻璃泡相連，另一端豎直插在水槽中，并使玻璃管內(nèi)吸入一段水柱，根據(jù)管中水柱高度的變化可測出相應的溫度.

為了研究“伽利略溫度計”，同學們按照資料中的描述自制了如圖8-2-27所示的測溫裝置，圖中A為一塑料小瓶，B為一吸管，通過軟木塞與A連通，管的下端豎直插在大水槽中.使管內(nèi)外水面有一高度差h，然后進行實驗研究：

圖8-2-27

（1）在不同溫度下分別測出對應的水柱高度h，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示.

溫度/℃

17

19

21

23

25

27

h/cm

30.0

24.9

19.7

14.6

9.4

4.2

Δh=hn-1-hn

5.1

 

 

 

 

 

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算相鄰兩次測量水柱的高度差，并填入表內(nèi)的空格，由此可得結論：

①當溫度升高時，管內(nèi)水柱高度h將_____________（選填“變大”“變小”或“不變”）.

②水柱高度h隨溫度的變化而_____________（選填“均勻”或“不均勻”）變化；試從理論上分析并證明結論②的正確性（提示：管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強遠遠小于一個大氣壓）.

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

（2）通過實驗，同學們發(fā)現(xiàn)用“伽利略溫度計”來測溫度，還存在一些不足之處，其中主要的不足之處有：

①___________________________________________________________________；

②___________________________________________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一組同學對溫度計進行專題研究.他們通過查閱資料得到17世紀時伽利略曾設計過一個溫度計，其結構為：一麥稈粗細的玻璃管，一端與一雞蛋大小的玻璃泡相連，另一端豎直插在水槽中，并使玻璃管內(nèi)吸入一段水柱，根據(jù)管中水柱高度的變化可測出相應的溫度.

為了研究“伽利略溫度計”，同學們按照資料中的描述自制了如圖8-2-27所示的測溫裝置，圖中A為一塑料小瓶，B為一吸管，通過軟木塞與A連通，管的下端豎直插在大水槽中.使管內(nèi)外水面有一高度差h，然后進行實驗研究：

圖8-2-27

（1）在不同溫度下分別測出對應的水柱高度h，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示.

溫度/℃

17

19

21

23

25

27

h/cm

30.0

24.9

19.7

14.6

9.4

4.2

Δh=hn-1-hn

5.1

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算相鄰兩次測量水柱的高度差，并填入表內(nèi)的空格，由此可得結論：

①當溫度升高時，管內(nèi)水柱高度h將____________________（選填“變大”“變小”或“不變”）.

②水柱高度h隨溫度的變化而________________（選填“均勻”或“不均勻”）變化；試從理論上分析并證明結論②的正確性（提示：管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強遠遠小于一個大氣壓）.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

（2）通過實驗，同學們發(fā)現(xiàn)用“伽利略溫度計”來測溫度，還存在一些不足之處，其中主要的不足之處有：

①____________________________________________________________________________；

②____________________________________________________________________________.

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