如圖11-2-17所示，在磁感應(yīng)強度B=1.0 T、方向豎直向下的勻強磁場中，有一與水平面成37°角的導(dǎo)電滑軌，滑軌上放一個可以自由運動的金屬桿ab,已知接在滑軌中的電源電動勢E=12 V，內(nèi)阻不計；ab桿長L=0.5 m，質(zhì)量m=0.2 kg,桿與平行滑軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1;不計滑軌與ab桿的電阻，取g=10 m/s2,sin37°=0.6.求接在滑軌上的變阻器R的阻值在什么范圍變化時，可以使ab桿在滑軌上保持靜止.

圖11-2-17

解析：（1）桿ab剛好不下滑時，根據(jù)平衡條件得

N1=mgcosθ+F1sinθ

mgsinθ=μN1+F1cosθ

又F1=BI1L,I1=

聯(lián)立解得R1=5 Ω.

（2）桿ab剛好不上滑時，根據(jù)平衡條件得：

N2=mgcosθ+F2sinθ

mgsinθ+μN2=F2cosθ

又F2=BI2L,I2=

聯(lián)立得R2=3 Ω

故要使ab桿靜止，應(yīng)滿足3 Ω≤R≤5 Ω.

答案：3 Ω≤R≤5 Ω


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2012?盧灣區(qū)一模）某班級同學(xué)用如圖（a）所示的裝置驗證加速度a和力F、質(zhì)量m的關(guān)系．甲、乙兩輛小車放在傾斜軌道上，小車甲上固定一個力傳感器，小車乙上固定一個加速度傳感器（可以測量乙在任意時刻的加速度大�。�，力傳感器和小車乙之間用一根不可伸長的細線連接，在彈簧拉力的作用下兩輛小車一起開始運動，利用兩個傳感器可以采集記錄同一時刻小車乙受到的拉力和加速度的大小．
（1）下列關(guān)于實驗裝置和操作的說法中正確的是
BD
BD
（多選）
（A）軌道傾斜是為了平衡小車甲受到的摩擦力
（B）軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力
（C）實驗中，在小車乙向下運動的過程中均可采集數(shù)據(jù)
（D）實驗中，只能在小車乙加速運動的過程中采集數(shù)據(jù)
（2）四個實驗小組選用的小車乙（含力傳感器）的質(zhì)量分別為m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg，其中有三個小組已經(jīng)完成了a-F圖象，如圖（b）所示．最后一個小組的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，請在圖（b）中完成該組的a-F圖線；
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6
拉力F（N） 24.5 20.0 17.5 12.0 8.1 4.8
加速度a（m/s2） 16.3 13.3 11.7 8.0 5.4 3.2
（3）在驗證了a和F的關(guān)系后，為了進一步驗證a和m的關(guān)系，可直接利用圖（b）的四條圖線收集數(shù)據(jù)，然后作圖．請寫出具體的做法：
①如何收集數(shù)據(jù)？
在a-F圖象上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有個交點，記錄下四個交點的縱坐標(biāo)a，分別與各圖線對應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)．
在a-F圖象上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有個交點，記錄下四個交點的縱坐標(biāo)a，分別與各圖線對應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)．
；
②為了更直觀地驗證a和m的關(guān)系，建立的坐標(biāo)系應(yīng)以
加速度a
加速度a
為縱軸：以
質(zhì)量的倒數(shù)
1
m
質(zhì)量的倒數(shù)
1
m
為橫軸．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-4-17所示的空間中依次分布著場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的勻強磁場，勻強電場寬為L，虛線為兩個勻強磁場分界線，右邊磁場范圍足夠大．質(zhì)量為m、電荷量為q的離子從A點由靜止釋放后經(jīng)電場加速后進入磁場，穿過中間磁場后按某一路徑能回到A點而重復(fù)前述過程，求：

1. 離子進入磁場時的速度大小和運動半徑；

2. 中間磁場的寬度d．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-2-17所示，在磁感應(yīng)強度B=1.0 T、方向豎直向下的勻強磁場中，有一與水平面成37°角的導(dǎo)電滑軌，滑軌上放一個可以自由運動的金屬桿ab,已知接在滑軌中的電源電動勢E=12 V，內(nèi)阻不計；ab桿長L=0.5 m，質(zhì)量m=0.2 kg,桿與平行滑軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1;不計滑軌與ab桿的電阻，取g=10 m/s2,sin37°=0.6.求接在滑軌上的變阻器R的阻值在什么范圍變化時，可以使ab桿在滑軌上保持靜止.

圖11-2-17

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科目：高中物理 來源： 題型：

. 如圖11-4-17所示的空間中依次分布著場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的勻強磁場，勻強電場寬為L，虛線為兩個勻強磁場分界線，右邊磁場范圍足夠大．質(zhì)量為m、電荷量為q的離子從A點由靜止釋放后經(jīng)電場加速后進入磁場，穿過中間磁場后按某一路徑能回到A點而重復(fù)前述過程，求：

1. 離子進入磁場時的速度大小和運動半徑；

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