20.如圖所示,水平桌面有兩條電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌與提供恒定電流為I=2A的電流源及阻值R=4Ω的電阻連接,導(dǎo)軌上置有金屬棒ab,其質(zhì)量m=1kg,電阻R0=1.0Ω,與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)系統(tǒng)處于B=5T的勻強(qiáng)磁場中,磁場與金屬棒ab垂直,且與導(dǎo)軌平面成α=53°斜向下;金屬棒與桌子邊緣相距l(xiāng)=0.5m,桌面與地板的距離h=0.8m,sin53°=0.8m,g取10m/s2.閉合開關(guān)后,判斷金屬棒所受安培力的方向以及落地后與桌子邊緣的距離x.

分析 根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向,有動(dòng)能定理求的到達(dá)桌子邊緣的速度,然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)求的距離

解答 解:根據(jù)左手定則可知,受到的安培力垂直于磁場右向下,導(dǎo)體棒受到的安培力大小為:F=BIL=5N,
到達(dá)桌面時(shí)的速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理可得:$Flcos37°=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
滴入數(shù)據(jù)解得:v=2m/s
從桌面邊緣做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知:h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$,
代入數(shù)據(jù)解得:t=0.4s,
水平通過的位移為:x′=vt=0.8m
故落地后與桌子邊緣的距離為:x=$\sqrt{{h}^{2}+x{′}^{2}}=0.8\sqrt{2}m$
答:金屬棒所受安培力的方向?yàn)榇怪庇诖艌鲇蚁蛳拢涞睾笈c桌子邊緣的距離x為$0.8\sqrt{2}$m

點(diǎn)評 本題主要考查了左手定則和平拋運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是抓住安培力在桌面做功求的到達(dá)桌面邊緣的速度即可

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示是某次四驅(qū)車比賽的一段軌道.四驅(qū)車(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量 m=1.0kg,額定功率為P=7W.四驅(qū)車從水平平臺上A點(diǎn)以額定功率啟動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間t1=1.5s后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),四驅(qū)車由平臺邊緣B點(diǎn)飛出后,恰能沿豎直光滑圓弧軌道CDE上C點(diǎn)的切線方向飛入圓形軌道.已知四驅(qū)車在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力f恒為1N,AB間的距離L=6m,圓軌道的半徑R=1m,∠COD=53°,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:

(1)四驅(qū)車從B點(diǎn)飛出時(shí)的速度VB的大小;
(2)四驅(qū)車從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t2;
(3)四驅(qū)車第一次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.圖中虛線是某電場中的一簇等差等勢線.兩個(gè)帶電粒子從P點(diǎn)均沿等勢線的切線方向射入電場,粒子運(yùn)動(dòng)的部分軌跡如圖中實(shí)線所示.若粒子僅受電場力的作用,下列說法中正確的是( 。
A.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度
B.a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢
C.粒子從P運(yùn)動(dòng)到a的過程中,粒子的動(dòng)能和電勢能總和不變
D.粒子從P運(yùn)動(dòng)到b的過程中,粒子的動(dòng)能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中:
(1)下列說法正確的是AD.
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng),記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
E.為了比較準(zhǔn)確地描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,應(yīng)用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來
(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí),忘記記下斜槽末端的位置,圖中的O點(diǎn)為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置,他便以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立水平方向和豎直方向的坐標(biāo)軸,得到如圖所示的圖象,則小球平拋的初速度大小為2m/s,小球從開始平拋到運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所用的時(shí)間為0.05s.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.已知地球半徑為6400km,則地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度是多少?線速度是多少?你所在教室大約在北緯30度,你坐在教室里隨地球自轉(zhuǎn)的線速度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用細(xì)繩拴住,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對繩的拉力為mg,則小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)對繩的拉力為( 。
A.3mgB.5mgC.7mgD.9mg

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,豎直放置的螺旋狀金屬絲,上端與下端的高度差為h,一個(gè)小球穿在金屬絲上,并且可以無摩擦地沿金屬絲滑動(dòng).把小球從金屬絲的最上端由靜止釋放,求它運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)的速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示是多用電表的示意圖.
(1)想用它測量一個(gè)約為20~30Ω定值電阻的阻值,請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
a.將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻“×1”(選填“×1”、“×10”、“×100”或“×1K”)檔;
b.將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔,筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使表針指在右(選填“右”或“左”)端的“0”刻度位置;
c.將紅黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸,讀出相應(yīng)的示數(shù);
d.整理器材,將表筆從插孔拔出,并將選擇開關(guān)打在OFF檔或交流電壓最高檔檔.
(2)在用多用電表測量另一電阻的阻值時(shí),選擇開關(guān)的位置及電表的讀數(shù)如圖中所示,該電阻的阻值為25Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.如圖所示,在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車,車上有一個(gè)質(zhì)量m=1.9kg的木塊,木塊距小車左端6m(木塊可視為質(zhì)點(diǎn)),車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛.一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來,瞬間擊中木塊并留在其中,則木塊獲得的速度大小是8m/s,如果木塊剛好不從車上掉下,小車的速度大小是0.8m/s.

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同步練習(xí)冊答案