6．水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源（不計內(nèi)阻）．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，接入導(dǎo)軌間電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，求ab棒靜止時所受的支持力和摩擦力？

分析 由左手定則判斷出安培力方向，作出ab棒的受力分析圖，根據(jù)共點力平衡條件，結(jié)合安培力大小公式、閉合電路歐姆定律求出支持力和摩擦力．

解答 解：從b向a看ab棒的受力如圖所示．根據(jù)平衡條件得：
水平方向有：f=FAsinθ…①
豎直方向：N+FAcosθ=mg…②
又安培力大小為 FA=BIL=B$\frac{E}{R}$L…③
聯(lián)立①②③得：
N=mg-$\frac{BLEcosθ}{R}$，
f=$\frac{BLEsinθ}{R}$．
答：ab棒靜止時所受的支持力和摩擦力分別為mg-$\frac{BLEcosθ}{R}$和$\frac{BLEsinθ}{R}$．

點評 本題是通電導(dǎo)體棒在磁場中平衡問題，考查共點力平衡與安培力知識的綜合，將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，一固定的∩型支架兩端連有一根長為L的輕繩，光滑輕質(zhì)掛鉤下端懸掛質(zhì)量為m的重物跨在輕繩上（掛鉤可沿輕繩滑動）．開始時繩子固定在支架上等高的M、N兩點，繩中拉力為F現(xiàn)保持繩子左端M固定且繩長不變，將繩子右端從N點沿豎直支架緩慢移至P點，再從P點沿圓弧支架向左緩慢移至Q點．關(guān)于繩子拉力F的變化，下列說法正確的是（　�。�
A．從N→P→Q的過程中，拉力F一直不變
B．從N→P→Q的過程中，拉力F先不變，再減小
C．從N→P→Q的過程中，拉力F一直增大
D．從N→P→Q的過程中，拉力F先增大，再減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖甲所示，平行金屬板導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L=1m，上端接有電阻R1=3Ω，下端接有電阻R2=6Ω，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場．現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻不計的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落0.2m過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，加速度α與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．（取g=10m/s2）求：
（1）金屬桿進入磁場時的速度及受到的安培力大��；
（2）磁場感應(yīng)強度的B；
（3）桿下落0.2m過程中通過電阻R2的電荷量q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=4t+2t2 （各物理量均采用國際單位制單位），則該質(zhì)點（　�。�
A．第1s內(nèi)的位移是5mB．前2s內(nèi)的平均速度是6m/s
C．任意相鄰1s內(nèi)的位移差都是1mD．任意1s內(nèi)的速度增量都是4m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．利用所學(xué)物理知識解答問題：
（1）多用電表是實驗室和生產(chǎn)實際中常用的儀器．使用多用電表進行了兩次測量，指針?biāo)傅奈恢梅謩e如圖甲中a、b所示．若選擇開關(guān)處在“×10Ω”的歐姆擋時指針位于a，則被測電阻的阻值是500Ω．若選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5V”擋時指針位于b，則被測電壓是2.00V
 
（2）如圖乙所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．
①為了探測黑箱，某同學(xué)進行了以下幾步測量：
A．用多用電表的歐姆擋測量a、b間的電阻；
B．用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓；
C．用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流．
你認(rèn)為以上測量中不妥的有：AC（填序號）．
②含有電源的黑箱相當(dāng)于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計了如圖丙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了U-I坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點，如圖丁所示．請你做進一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢
E=1.45V，內(nèi)阻r=0.73Ω．
③由于電壓表和電流表的內(nèi)阻會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，則采用此測量電路所測得的電動勢與實際值相比偏小，測得的內(nèi)阻與實際值相比偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“相同”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，置于斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用下而處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對M進行受力分析，下列說法中正確的是（　�。�
A．可能受三個力作用B．一定受四個力作用
C．可能受四個力作用D．摩擦力方向一定沿斜面向上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．力是物體之間的相互作用，一個物體受到力的作用時，一定有物體對它施加這種力的作用．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示的電場中，AB=BC，則下列關(guān)系中正確的是（　�。�
A．UAB=UBCB．UAB＞UBC
C．UAB＜UBCD．以上結(jié)論都有可能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．空間有豎直向下的勻強電場，電場強率E=1000v/m，重力加速度g=10m/s2．，有一個半徑r=1m的輕質(zhì)圓形絕緣轉(zhuǎn)盤，豎直放置，圓心O為固定的光滑轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)盤可繞光滑O軸轉(zhuǎn)動．現(xiàn)在圓盤邊緣A處固定一個可視為質(zhì)點的帶電小球，其質(zhì)量m1=0.3kg，電荷量q=+1×10-3C；與OA垂直的另一半徑的中點B點，固定一個不帶電的可視為質(zhì)點的另一小球，其質(zhì)量m2=0.6kg，圓盤系統(tǒng)從圖示位置（OA水平）開始無初速釋放，（可取sin37°=0.6，sin45°=0.7，sin53°=0.8 ）求：
（1）在轉(zhuǎn)動過程中轉(zhuǎn)盤的最大角速度為多少？
（2）半徑OA從開始無初速釋放，可以順時針轉(zhuǎn)過的最大角度是多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案