【題目】如圖所示,水平導(dǎo)軌間距為L=1.0m,導(dǎo)軌電阻忽略不計;導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=lkg,電阻R0=0.9Ω,與導(dǎo)軌接觸良好;電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=0.1Ω,電阻R=2.0Ω;外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2.5T,方向垂直于ab,與導(dǎo)軌平面成α=53°角;ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.5,定滑輪摩擦不計,重物的質(zhì)量M=lkg,線對ab的拉力為水平方向,重力加速度g=10m/s2.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:

(1)通過ab的電流大小.

(2)ab受到的安培力大。

(3)導(dǎo)體棒加速度大小和方向

【答案】12.0A25.0N31.25m/s2,水平向右

【解析】

(1)由閉合電路的歐姆定律求解電流;(2)根據(jù)F=BIL求解安培力;(3)對整體由牛頓第二定律求解加速度.

(1)由閉合電路的歐姆定律可得,

通過ab的電流==2.0A

(2)ab受到的安培力:F=BIL=2.5×2×1.0N=5.0N;

(3)ab受力如圖所示;

f=μ(mg﹣Fcos53°)=3.5N

對整體由牛頓第二定律得 Mg-f-Fsin53°=(m+M)a

,方向水平向右.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】矩形導(dǎo)線框固定在勻強磁場中,如圖所示,磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,規(guī)定磁場的正方向為垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,則( )

A. 0~t1時間內(nèi),導(dǎo)線框中電流的方向為abcda

B. 0~t1時間內(nèi),導(dǎo)線框中電流越來越小

C. 0~t2時間內(nèi),導(dǎo)線框中電流的方向始終為adcba

D. 0~t2時間內(nèi),導(dǎo)線框ab邊受到的安培力大小恒定不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻,被測電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)成的電池組?晒┻x擇的實驗器材如下:

A.電流表,量程0.6 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω

B.電流表,量程100 mA,內(nèi)阻約為5 Ω

C.電壓表,量程3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ

D.電壓表,量程15 V,內(nèi)阻約為5kΩ

E.滑動變阻器,0~1000 Ω,0.1 A

F.滑動變阻器,0~10Ω,2 A

開關(guān)一個,導(dǎo)線若干

(1)為了盡量得到較準確的實驗結(jié)果,電流表應(yīng)選________,電壓表應(yīng)選________,滑動變阻器應(yīng)選________(填器材前面的選項字母)。

(2)()、()兩個可供選擇的電路如圖所示,為減小實驗誤差,應(yīng)選___________電路進行實驗。

(3)如圖是根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)畫出的U-I圖象,則由圖可求出該電源電動勢為___________V,該電源內(nèi)阻為______Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一熱氣球體積為V,內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣,氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空氣在1個大氣壓、溫度T0時的密度為ρ0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓,重力加速度大小為g。

(i)求該熱氣球所受浮力的大;

(ii)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力;

(iii)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】間距為l=0.5m兩平行金屬導(dǎo)軌由傾斜部分和水平部分平滑連接而成,如圖所示,傾斜部分導(dǎo)軌的傾角θ=30°,上端連有阻值R=0.5Ω的定值電阻且傾斜導(dǎo)軌處于大小為B1=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。水平部分導(dǎo)軌足夠長,圖示矩形虛線框區(qū)域存在大小為B2=1T、方向豎直向上的勻強磁場,磁場區(qū)域的寬度d=3m,F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、內(nèi)阻r=0.5Ω、長l=0.5m的導(dǎo)體棒ab從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達到穩(wěn)定速度v0后進入水平導(dǎo)軌,當恰好穿過B2磁場時速度v=2m/s,已知導(dǎo)體棒穿過B2磁場的過程中速度變化量與在磁場中通過的距離滿足(比例系數(shù)k未知),運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。求:

1)導(dǎo)體棒ab的速度v0;

2)導(dǎo)體棒ab穿過B2磁場過程中通過R的電荷量及導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱;

3)若磁場B1大小可以調(diào)節(jié),其他條件不變,為了使導(dǎo)體棒ab停留在B2磁場區(qū)域,B1需滿足什么條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體從同一地點出發(fā)沿同一直線運動,它們的位移一時間圖象如圖所示,則在( )

A. 3s內(nèi)甲、乙的平均速度相等

B. 3s末時甲、乙兩物體的速度相等

C. 3s內(nèi)甲、乙的運動方向始終相同

D. 3s內(nèi)甲、乙兩物體的最大距離為1m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體同時受到同一平面內(nèi)三個力作用,下列幾組力的合力不可能為零的是  

A. 5N7N、8N B. 5N2N、3N C. 1N5N、10N D. 10N10N、10N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】長為L的細金屬棒OP固定在頂角為的塑料圓錐體側(cè)面上,ab為圓錐體底面直徑.圓錐體繞其軸OO′以角速度ω在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動方向如圖所示,下列說法正確的是

A. 金屬棒上O點的電勢高于P

B. 金屬棒上O點的電勢低于P

C. 金屬棒OP兩端電勢差大小為2Lsinθ

D. 金屬棒OP兩端電勢差大小為BωL2sin2θ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用圖甲裝置做驗證機械能守恒定律實驗。

1為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的___。

A.動能變化量與勢能變化量

B.速度變化量和勢能變化量

C.速度變化量和高度變化量

2除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是___。

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)

3實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點AB、C,測得它們到起始點O的距離分別為。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能變化量ΔEp=____,動能變化量ΔEk=____。

4大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是___。

A.利用公式v=gt計算重物速度

B.利用公式計算重物速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D.沒有采用多次實驗取平均值的方法

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