题目内容

【题目】在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池。垂直框面放置一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架间的动摩擦因数μ=，整个装置放在磁感应强度B=0.8T、垂直框面向上的匀强磁场中，如图所示。

（1）当调节滑动变阻器R的阻值为3Ω时，金属棒静止，求此时的摩擦力的大小和方向？

（2）当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（框架与金属棒的电阻不计，g取10m/s2）

【答案】（1）摩擦力向上，大小为0.2N；（2）1.6Ω≤R≤4.8Ω

【解析】

（1）根据欧姆定律知流过ab的电流

受力分析知安培力沿斜面向上，F安=BIl=0.8×4×0.25N=0.8N

重力沿斜面的分力为mgsin30°=1N

由于安培力小于重力沿斜面的分力，故摩擦力向上，f=mgsin30°﹣F安=0.2N

（2）当滑动变阻器R取值较大，I较小时，安培力F较小，在金属棒重力的分力作用下金属棒有沿框面下滑的趋势，金属棒所受的静摩擦力框面向上，金属棒刚好不下滑时，满足平衡条件，则得：Bl+μmgcosθ﹣mgsinθ=0

代入数据解得：Rmax=4.8Ω

当安培力较大，摩擦力方向沿框面向下时：

Bl﹣μmgcosθ﹣mgsinθ=0

代入数据解得：Rmin=1.6Ω

练习册系列答案
相关题目

【题目】下图为简易多用电表的电路图图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6 是可变电阻，表头G为灵敏电流表，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。

（1） 当换挡开关接1、2时为_______，接3时为________， 接 4、5时为________（选填“直流电压挡”、“直流电流挡”、“欧姆挡”）。

（2） 图中的B端与_____（填“红”或“黑”）色表笔相连接。

（3） 有关欧姆档的使用，下面的叙述正确的是（______）

A. 测电阻前，要使红、黑表笔短接，调节电阻R6，使电表指针指在表盘右端“0Ω”位置

B. 测电阻时，指针偏转角度越大，待测电阻阻值越大

C. 测电阻时，调到电阻“x100Ω”档测量，指针偏转角度过小，应换“x10Ω”档

D. 测电阻时，换挡后应该重新将红、黑表笔短接，调节电阻R6，使电表指针指在表盘右端电阻“0Ω”位置

【题目】如今极限运动滑板深受年轻人喜爱，如图所示，质量为m运动员开始站在高为h0的轨道底部，脚下有一滑板。脚踩滑板由静止开始运动，在轨道间来回滑动，表演着流畅的动作花样，最高点比轨道上边缘高h。从运动员开始到最高点的过程中，运动员身体中产生热量Q，克服各种摩擦力及空气阻力做功总为Wf，重力加速度为g，轨道底部水平，以下说法最合理的是（ ）

A. 在轨道底部与滑板一起加速阶段脚对滑板的摩擦力向前

B. 滑板对运动员做功至少为mg（h+ h0）+Q+Wf

C. 运动员体能消耗至少为mg（h+ h0）+Q+Wf

D. 此过程不遵循能量守恒定律

【题目】如图所示，一个电量为＋Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点，另一个电量为－q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0．沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v．已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L，则以下说法不正确的是

A．O、B间的距离为

B．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W＝μmgL＋ mv02－mv2

C．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W＝μmgL＋mv2－mv02

D．从A到B的过程中，两电荷的电势能一直减少

【题目】在电子仪器中．常用两个阻值不同的电位器（可变电阻）调节电路中的电流，一个做粗调（电流改变量大）一个做细调（电流改变量小）现连成如图所示两种方式已知R1＞R2，则（　　）

A. 串联时，R1做粗调 B. 串联时，R1做细调

C. 并联时，R1做粗调 D. 并联时，R1做细调

【题目】如图所示的坐标平面内，y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1＝0.20 T的匀强磁场，在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度d＝12.5 cm的匀强磁场B2，某时刻一质量m＝2.0×10－8kg、电量q＝＋4.0×10－4C的带电微粒(重力可忽略不计)，从x轴上坐标为(－0.25 m，0)的P点以速度v＝2.0×103m/s沿y轴正方向运动．试求：

(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径；

(2)微粒第一次经过y轴时，速度方向与y轴正方向的夹角；

(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，B2应满足的条件．

【题目】如图甲所示，在光滑水平面上有一质量为m1=1kg的足够长的木板，其上叠放一质量为m2=2kg的木块，木块和木板之间的动摩擦因数μ=0.5，假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平拉力F=3t (N)，重力加速度大小g=10m/s2。

⑴求木块和木板相对静止一起运动的时间t1；

⑵通过计算，在图乙中利用已经给出的坐标数据，画出木板和木块的加速度随时间t变化的图象。（取水平拉力F的方向为正方向）

【题目】如图甲所示，竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界）。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带正电小球，以水平初速度沿PQ向右做直线运动若小球刚经过D点时（t=0），在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过D点时与PQ连线成角，已知D、Q间的距离为， 小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造成的影响，重力加速度为g。求：

（1）电场强度E的大小

（2）与的比值

（3）小球过D点后做周期性运动。则当小球运动的周期最大时，求出此时磁感应强度及运动的最大周期的大小，并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹。

【题目】如图所示，在直角坐标系xOy中的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场．电场强度和磁感应强度都未知。第一象限中坐标为（， ）的P点由静止释放质量m、带电荷量为q（q>0）的粒子（不计重力），该粒子第一次经过x轴时速度为v0，第二次经过x轴时的位置坐标为（―，0），求：

（1）电场强度E和磁感应强度B的大小；

（2）粒子第三次经过x轴时的速度大小及方向．

（3）粒子第四次经过x轴时的位置坐标．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网