如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長(zhǎng)為0.4m、質(zhì)量為6×10﹣2 kg的通電直導(dǎo)線，電流大小I=1A、方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4T、方向豎直向上的磁場(chǎng)中，設(shè)t=0時(shí)，B=0，求幾秒后斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零？（g取10m/s2）


考點(diǎn)：

共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用；安培力

專題：

共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．

分析：

根據(jù)左手定則確定安培力的方向，抓住斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零時(shí)，導(dǎo)線只受重力、線的拉力和安培力作用而處于平衡狀態(tài)，據(jù)平衡條件求出安培力的大小，由F=BIL可以得到磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率可以求出所需要的時(shí)間t．

解答：

解：由題意知，當(dāng)斜面對(duì)導(dǎo)線支持力為零時(shí)導(dǎo)線受力如圖所示．

由圖知FTcos37°=F     ①

FTsin37°=mg         ②

由①②解得：導(dǎo)線所受安培力的為F==0.8 N．

又根據(jù)F=BIL得：

此時(shí)導(dǎo)線所處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B==2T，

因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4T，所以有

B=0.4t

得t=5s．

答：5秒后斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零．

點(diǎn)評(píng)：

抓住支持力為0時(shí)的導(dǎo)線受力特征，根據(jù)平衡條件求解是關(guān)鍵．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，豎直放置、開口向上的圓柱形氣缸內(nèi)有a、b兩個(gè)質(zhì)量均為m的活塞，可以沿氣缸壁無摩擦上、下滑動(dòng)。a是等厚活塞，b是楔形活塞，其上表面與水平面夾角θ。兩活塞現(xiàn)封閉著初始溫度T0的A、B兩部分氣體并保持靜止，此時(shí)A氣體體積VA＝2V0，B氣體體積VB＝V0。已知圖中氣缸橫截面積S，外界大氣壓p0。求：

（1）此時(shí)A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)？

（2）緩慢升高A、B兩部分氣體溫度，求溫度升高ΔT過程中，a活塞移動(dòng)的距離？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，真空中一條直線上有四點(diǎn)A、B、C、D，AB=BC=CD，只在A點(diǎn)放一電量為+Q的點(diǎn)電荷時(shí)，B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，若又將等量異號(hào)的點(diǎn)電荷﹣Q放在D點(diǎn)，則（　　）

　

A．

B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向水平向右

　

B．

B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向水平向右

　

C．

BC線段的中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

　

D．

B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，直線A為電源的U﹣I圖線，曲線B為燈泡電阻的U﹣I圖線，用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率和電路的總功率分別是（　�。�

　

A．

4W、8W

B．

2W、4W

C．

4W、6W

D．

2W、3W

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科目：高中物理 來源： 題型：


質(zhì)量為m、帶電量為q的小物塊，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示．若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說法中正確的是（　�。�

　

A．

小物塊一定帶有正電荷

　

B．

小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

　

C．

小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

　

D．

小物塊在斜面上下滑過程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量q=2.0×10﹣9C，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過程中電場(chǎng)力做的功為2.0×10﹣5J，則a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差φa﹣φb為（　�。�

　

A．

3×104 V

B．

1×104 V

C．

3×104 V

D．

﹣1×104 V

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電量為q的液滴作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感強(qiáng)度為B，則液滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為（　　）

　

A．

B2qRE，

B．

，

C．

B2qRE，

D．

，

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科目：高中物理 來源： 題型：


在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U－I圖線.用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知

A.電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 Ω   B.電阻R的阻值為2 Ω

C.電源的輸出功率為4 W   D.電源的效率為50%

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)γ光子．已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c.下列說法正確的是(　　)

A．核反應(yīng)方程是H＋n→H＋γ

B．聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m3

C．輻射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c

D．γ光子的波長(zhǎng)λ＝

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