【題目】在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬l=0.25m，接入電動勢E=12V、內(nèi)阻不計的電池。垂直框面放置一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，它與框架間的動摩擦因數(shù)μ=，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T、垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。

（1）當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值為3Ω時，金屬棒靜止，求此時的摩擦力的大小和方向？

（2）當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜止在框架上？（框架與金屬棒的電阻不計，g取10m/s2）

【答案】（1）摩擦力向上，大小為0.2N；（2）1.6Ω≤R≤4.8Ω

【解析】

（1）根據(jù)歐姆定律知流過ab的電流

受力分析知安培力沿斜面向上，F安=BIl=0.8×4×0.25N=0.8N

重力沿斜面的分力為mgsin30°=1N

由于安培力小于重力沿斜面的分力，故摩擦力向上，f=mgsin30°﹣F安=0.2N

（2）當(dāng)滑動變阻器R取值較大，I較小時，安培力F較小，在金屬棒重力的分力作用下金屬棒有沿框面下滑的趨勢，金屬棒所受的靜摩擦力框面向上，金屬棒剛好不下滑時，滿足平衡條件，則得：Bl+μmgcosθ﹣mgsinθ=0

代入數(shù)據(jù)解得：Rmax=4.8Ω

當(dāng)安培力較大，摩擦力方向沿框面向下時：

Bl﹣μmgcosθ﹣mgsinθ=0

代入數(shù)據(jù)解得：Rmin=1.6Ω

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖為簡易多用電表的電路圖圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6 是可變電阻，表頭G為靈敏電流表，虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。

（1） 當(dāng)換擋開關(guān)接1、2時為_______，接3時為________， 接 4、5時為________（選填“直流電壓擋”、“直流電流擋”、“歐姆擋”）。

（2） 圖中的B端與_____（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。

（3） 有關(guān)歐姆檔的使用，下面的敘述正確的是（______）

A. 測電阻前，要使紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻R6，使電表指針指在表盤右端“0Ω”位置

B. 測電阻時，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，待測電阻阻值越大

C. 測電阻時，調(diào)到電阻“x100Ω”檔測量，指針偏轉(zhuǎn)角度過小，應(yīng)換“x10Ω”檔

D. 測電阻時，換擋后應(yīng)該重新將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻R6，使電表指針指在表盤右端電阻“0Ω”位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如今極限運(yùn)動滑板深受年輕人喜愛，如圖所示，質(zhì)量為m運(yùn)動員開始站在高為h0的軌道底部，腳下有一滑板。腳踩滑板由靜止開始運(yùn)動，在軌道間來回滑動，表演著流暢的動作花樣，最高點(diǎn)比軌道上邊緣高h。從運(yùn)動員開始到最高點(diǎn)的過程中，運(yùn)動員身體中產(chǎn)生熱量Q，克服各種摩擦力及空氣阻力做功總為Wf，重力加速度為g，軌道底部水平，以下說法最合理的是（ ）

A. 在軌道底部與滑板一起加速階段腳對滑板的摩擦力向前

B. 滑板對運(yùn)動員做功至少為mg（h+ h0）+Q+Wf

C. 運(yùn)動員體能消耗至少為mg（h+ h0）+Q+Wf

D. 此過程不遵循能量守恒定律

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個電量為＋Q的點(diǎn)電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)，另一個電量為－q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0．沿它們的連線向甲運(yùn)動，到B點(diǎn)時速度最小且為v．已知靜電力常量為k，點(diǎn)電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ，A、B間距離為L，則以下說法不正確的是

A．O、B間的距離為

B．從A到B的過程中，電場力對點(diǎn)電荷乙做的功為W＝μmgL＋ mv02－mv2

C．從A到B的過程中，電場力對點(diǎn)電荷乙做的功為W＝μmgL＋mv2－mv02

D．從A到B的過程中，兩電荷的電勢能一直減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在電子儀器中．常用兩個阻值不同的電位器（可變電阻）調(diào)節(jié)電路中的電流，一個做粗調(diào)（電流改變量大）一個做細(xì)調(diào)（電流改變量�。┈F(xiàn)連成如圖所示兩種方式已知R1＞R2，則（　�。�

A. 串聯(lián)時，R1做粗調(diào) B. 串聯(lián)時，R1做細(xì)調(diào)

C. 并聯(lián)時，R1做粗調(diào) D. 并聯(lián)時，R1做細(xì)調(diào)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi)，y軸左側(cè)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝0.20 T的勻強(qiáng)磁場，在y軸的右側(cè)存在方向垂直紙面向里、寬度d＝12.5 cm的勻強(qiáng)磁場B2，某時刻一質(zhì)量m＝2.0×10－8kg、電量q＝＋4.0×10－4C的帶電微粒(重力可忽略不計)，從x軸上坐標(biāo)為(－0.25 m，0)的P點(diǎn)以速度v＝2.0×103m/s沿y軸正方向運(yùn)動．試求：

(1)微粒在y軸左側(cè)磁場中運(yùn)動的軌道半徑；

(2)微粒第一次經(jīng)過y軸時，速度方向與y軸正方向的夾角；

(3)要使微粒不能從右側(cè)磁場邊界飛出，B2應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1=1kg的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2=2kg的木塊，木塊和木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平拉力F=3t (N)，重力加速度大小g=10m/s2。

⑴求木塊和木板相對靜止一起運(yùn)動的時間t1；

⑵通過計算，在圖乙中利用已經(jīng)給出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，畫出木板和木塊的加速度隨時間t變化的圖象。（取水平拉力F的方向?yàn)檎较颍?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場（上、下及左側(cè)無邊界）。一個質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，以水平初速度沿PQ向右做直線運(yùn)動若小球剛經(jīng)過D點(diǎn)時（t=0），在電場所在空間疊加如圖乙所示隨時間周期性變化、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，使得小球再次通過D點(diǎn)時與PQ連線成角，已知D、Q間的距離為， 小于小球在磁場中做圓周運(yùn)動的周期，忽略磁場變化造成的影響，重力加速度為g。求：

（1）電場強(qiáng)度E的大小

（2）與的比值

（3）小球過D點(diǎn)后做周期性運(yùn)動。則當(dāng)小球運(yùn)動的周期最大時，求出此時磁感應(yīng)強(qiáng)度及運(yùn)動的最大周期的大小，并在圖中畫出此情形下小球運(yùn)動一個周期的軌跡。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二、三、四象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度都未知。第一象限中坐標(biāo)為（， ）的P點(diǎn)由靜止釋放質(zhì)量m、帶電荷量為q（q>0）的粒子（不計重力），該粒子第一次經(jīng)過x軸時速度為v0，第二次經(jīng)過x軸時的位置坐標(biāo)為（―，0），求：

（1）電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）粒子第三次經(jīng)過x軸時的速度大小及方向．

（3）粒子第四次經(jīng)過x軸時的位置坐標(biāo)．

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