题目内容
16.如图所示,ab,cd为两根相距L的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为0.1T.两导轨上放置一根质量为30g的金属棒.当通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求金属导轨的间距L.分析 从已知当通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动,可知此时金属棒水平方向所受合力为0,即受到的摩擦力大小等于安培力的大小.当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,可以根据牛顿第二定律求出合力,合力的大小等于所受安培力与摩擦力之差,列出方程,可以求出金属导轨的间距L.
解答 解:当金属棒通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动,由二力平衡关系有
BI1L=μmg
当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,由牛顿第二定律可得
BI2L-μmg=ma
代入数据解得L=0.2m
答:金属导轨的间距L为0.2m.
点评 本题是结合磁场的牛顿第二定律的应用题,关键在于从已知的金属棒运动情况去分析棒的受力,匀速直线运动说明棒所受合力为0;能获得2m/s2的加速度,利用牛顿第二定律计算出棒所受合力.
练习册系列答案
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6.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速度提升高度h,重力加速度为g.关于此过程,下列说法中正确的是( )
A. | 物体克服重力做功mgh | B. | 重力对物体做功mah | ||
C. | 物体的重力势能增加m(a+g)h | D. | 手对物体做功m(a+g)h |
4.下列说法正确的是( )
A. | 动能不变的物体一定处于平衡状态 | |
B. | 物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化 | |
C. | 合外力为零则合外力做功一定为零 | |
D. | 物体的动能不变,合外力不一定为零 |