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(9分)如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5,定值电阻R0=11.5,其它电阻不计。试求:

(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T(图未画出),要使导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大?

(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成角。如图所示,此时导体棒所受的摩擦力多大?

 

【答案】

(1)1N(2)

【解析】

试题分析:(1)以金属棒为研究对象,受力分析如图甲

 ∵棒静止不动       ∴水平方向Ff=F………………1分 

根据闭合电路欧姆定律得:

    ……1分  棒所受安培力F=BId……1分

∴Ff=F=…………………………………2分

(2)棒受力分析如图

∵安培力的大小没变而此时棒对轨道的正压力数值是比原来增大。

 所以棒与轨道间的最大静摩擦力增大,棒仍静止。……2分

…………………2分

考点:考查了导体切割磁感线运动

点评:做此类型的题目,需要对导体棒分析受力,然后运动欧姆定律,列出电学和力学的等式关系

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示.图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点,则重物由O点运动到B点时,求;(重物质量为m)

(1)重力势能减小量△EP=
1.911m
1.911m
J.
(2)动能的增加量△EK=
1.89
1.89
J.
(3)根据计算的数据可得出结论
在实验误差允许的范围内,重锤减小的重力势能等于其动能的增加,验证了机械能守恒定律
在实验误差允许的范围内,重锤减小的重力势能等于其动能的增加,验证了机械能守恒定律

(4)产生误差的主要原因是
重锤在下落时要受到阻力作用(对纸带的摩擦力、空气阻力),必须克服阻力做功,减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功.
重锤在下落时要受到阻力作用(对纸带的摩擦力、空气阻力),必须克服阻力做功,减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功.
(注意:结果保留四位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法.
(1)有下列器材可供选择:电磁打点计时器、铁架台(带铁架)、带铁夹的重物、复写纸、纸带、秒表、导线、开关、天平,其中不必要的器材是
秒表,天平
秒表,天平
;缺少的器材是
低压交流电源,刻度尺
低压交流电源,刻度尺

(2)已知所用电火花打点计时器所接电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2,重物质量为0.5kg,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量各计时点对应刻度尺的读数如图所示.图中O点是打点计时器打出的第一个点(此时重物的速度为零),A、B、C、D分别是连续打出的计时点.重物由O点运动到C点时,重物的重力势能的减少量△EP=
1.60
1.60
J,此过程中物体动能的增加量△Ek=
1.56
1.56
J.(结果均保留三位有效数字)

(3)可得出的结论是
在实验误差允许的范围内,重锤机械能守恒
在实验误差允许的范围内,重锤机械能守恒

(4)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以v2/2为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图中的
C
C

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年重庆市杨家坪中学高二12月月考物理试卷(带解析) 题型:计算题

(9分)如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5,定值电阻R0=11.5,其它电阻不计。试求:
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T(图未画出),要使导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大?
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成角。如图所示,此时导体棒所受的摩擦力多大?

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