练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    19．如图所示，在倾角θ=37°的斜面上，固定着间距L=0.5m的平行金属导轨，导轨上端接入电动势E=10V，内阻r=1.0Ω电源，一根质量m=1.0kg的金属棒ab垂直导轨放置，整个装置放在磁感应强度B=2.0T、垂直于斜面向上的匀强磁场中，其他电阻不计，当闭合开关后金属棒恰好静止于导轨上，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
    （1）求闭合开关后金属棒受到的摩擦力；
    （2）若将电源正负极对调，其他条件不变，求电路接通后金属棒刚开始运动的加速度大小．

    分析 （1）有闭合电路的欧姆定律求得电流，根据F=BIL求得受到的安培力，根据共点力平衡求得摩擦力；
    （2）电源正负极对调后，金属棒中电流反向，安培力反向后摩擦力也反向，根据牛顿第二定律求得加速度

    解答 解：（1）闭合开关后金属棒恰好静止于导轨上，即金属棒受力平衡且摩擦力为最大静摩擦力，如图1所示，则有：
    由受力平衡得：F安=mgsin37°+fm①
    其中：F安=BIL                      ②
    由闭合电路欧姆定律得：I=$\frac{E}{r}$   ③
    由①～③得：fm=4.0N，方向沿导轨平面向下    
    （2）电源正负极对调后，金属棒中电流反向，金属棒刚开始运动时受力如图2所示，安培力反向后摩擦力也反向，则有：
    由牛顿第二定律得：F安+mgsin37°-fm=ma     ④
    由①～④得：a=12m/s2 
    答：（1）闭合开关后金属棒受到的摩擦力为4N，方向沿导轨平面向下；
    （2）若将电源正负极对调，其他条件不变，电路接通后金属棒刚开始运动的加速度大小12m/s2

    点评 本题主要考查了在安培力作用下的共点力平衡即及牛顿第二定律，关键是利用左手定则判断出安培力的方向

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量间关系的实验，图a为实验装置图，A为小车，B为打点计时器，C为装有沙的沙桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．实验中认为细绳对小车的拉力F等于沙和沙桶的总重力，小车运动的加速度a可由打点计时器在纸带上打出的点求得
    （1）图b为某次实验得到的纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10s，由图中数据求出小车加速度值为0.64m/s2（计算结果保留两位有效数字）．

    （2）保持沙和沙桶的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的$\frac{1}{m}$数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时，a与m的关系，请在图c中选中恰当的物理量和标度建立坐标系，并作出图线．
    次数12345678
    小车加速度a/ms-21.901.721.491.251.000.750.500.30
    小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67
    $\frac{1}{m}$/kg-14.003.503.002.52.001.401.000.60
    （3）从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间的定量关系是$a=\frac{1}{2m}$．

    （4）保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图d，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．相距甚远的两颗行星A与B的表面附近各发射一颗卫星a和b，测得卫星a绕行星A的周期为Ta，卫星b绕行星B的周期为Tb，这两颗行星的密度之比ρA：ρB为（　　）
    A．$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{T}_{a}^{2}}{{T}_{b}^{2}}$B．$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{T}_{b}^{2}}{{T}_{a}^{2}}$
    C．$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{T}_{a}^{3}}{{T}_{b}^{3}}$D．$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{T}_{b}^{3}}{{T}_{a}^{3}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．下表是为了探究弹簧的弹力和伸长的关系所测的数据：
    弹力F/N0.51.01.52.02.5
    伸长x/cm2.305.086.899.8012.40
    （1）请作出F-X图线；
    （2）该弹簧的劲度系数k=20N/m．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．关于万有引力公式F=$\frac{GMm}{r^2}$理解正确的是（　　）
    A．G是卡文迪许人为规定的常数
    B．当两个物体距离很近时，万有引力趋近与无穷大
    C．一切物体之间均存在万有引力
    D．该公式在任何情况下均适用

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．一距形线圈在匀强磁场中匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间变化关系如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
    A．t=0时，线圈平面与磁感线平行B．t=0.01s时，磁通量的变化率最大
    C．t=0.03s时，线圈上的电动势值最大D．线圈上的e-t图象与φ-t图象重合

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．小球从0.45m的高处开始自由下落，某同学用高清数码相机来拍摄小球运动的录像，已知相机每秒拍摄30帧，现将录像中每帧的照片打印出来，他大约可以得到小球在空中运动的照片的帧数是（　　）
    A．2帧B．6帧C．9帧D．15帧

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．在如图所示的电路中，闭合开关S后，直流电动机正常转动，电压表的示数为8.0V．已知电源电动势为10V，电源内阻为0.5Ω，电路中的电阻R为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为1.0Ω，电压表为理想电表，下列说法正确的是（　　）
    A．流经电动机的电流为2.0AB．电动机的输出功率为7W
    C．电动机产生的热功率为8WD．电源的输出功率为8W

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．某实验小组欲以如图1所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，小车的质量为m1，小盘（及砝码）的质量为m2．

    （1）下列说法正确的是C．
    A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源
    B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
    C．本实验中应满足m2远小于m1的条件
    D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a-m1图象
    （2）实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度点计算公式为vF=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}}{2T}$，小车加速度的计算式a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$．
    （3）某同学平衡好摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图3所示．若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，则小车的质量为2.0kg，小盘的质量为0.06kg．
    （4）实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为10m/s2．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案