题目内容
8.如图所示,一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上,两导轨平行且间距为L,导轨处在竖直向上的匀强磁场中,当导体棒中通一自右向左的电流I时,导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:(1)磁场的磁感应强度B;
(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小FN.
分析 (1)对导体棒受力分析,受重力、支持力和安培力,然后根据平衡条件,结合合成法得到安培力,最后求出磁场的磁感应强度;
(2)对导体棒受力分析,受重力、支持力和安培力,然后根据平衡条件,结合合成法得到支持力,最后得到每个圆导轨对导体棒的支持力大小.
解答 解:(1)从右向左看受力分析如图所示,由受力平衡得:
$\frac{BIL}{mg}$=tan 37°…①
解得:B=$\frac{3mg}{4IL}$…②
(2)两导轨对棒的支持力2FN,满足:
2FNcos 37°=mg…③
解得:FN=$\frac{5}{8}$mg…④
即每个圆导轨对导体棒的支持力大小为$\frac{5}{8}$mg.
答:(1)磁场的磁感应强度B为$\frac{3mg}{4IL}$;
(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小FN为$\frac{5}{8}$mg.
点评 本题考查包含安培力的共点力平衡问题,解题的难点在于题图是立体图形,受力分析时力图难以构建,关键是将题图转化为平面图,再作图分析.
练习册系列答案
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5.北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨卫星组成,这两种卫星正常运行时,下列说法正确的是( )
A. | 所有地球同步卫星的轨道可以不在一个平面内 | |
B. | 低轨卫星的环绕速度大于同步卫星的环绕速度 | |
C. | 低轨卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度 | |
D. | 低轨卫星和地球同步卫星,可能具有相同的角速度 |
3.某型号电动自行车的电动机铭牌如下:
两次都将蓄电池充足电,第一次以15km/h的速度匀速行驶,第二次以20km/h的速度匀速行驶.若行驶时所受阻力与速度成正比,且电动自行车行驶时热损耗与输出功率比值保持不变,则两次行驶的最大里程之比及此自行车所配置的电动机的内阻为( )
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20.二氧化碳对波长较长的电磁辐射(如红外线)有较强的吸收作用,而对波长较短的电磁辐射(如可见光)的吸收作用较弱.阳光中多种波长的电磁辐射透过大气照到地球表面,使地面升温,而地面的热辐射是波长较长的电磁辐射,它不容易透过大气中的二氧化碳,于是大气温度上升.大气中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一样:太阳的热辐射容易进来,地面的热辐射却不易出去.这种效应叫“温室效应”.二氧化碳是一种重要的“温室气体”.温室效应使得大气的温度不致太低,昼夜温差不致太大,各种生物能够繁衍生息.然而,近年来由于人类的活动,大气中的二氧化碳增加,温室效应加剧,这是全球变暖的重要原因.
根据上述观点及你所掌握的其它信息,判断下列说法正确的是( )
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A. | 红外线具有明显的热效应是因为其光子能量大于可见光的光子能量 | |
B. | 温室效应是指二氧化碳对可见光吸收较弱,大量的可见光照射到地面,导致地球温度升高 | |
C. | 在地球形成的早期,火山活动频繁,排出大量的二氧化碳,温室效应显著,当时地球的气温很高 | |
D. | 由于现代工业大量燃烧煤炭、石油等燃料,燃烧过程放出大量的热,导致地球温度升高,气候变暖 |
20.用两个相同的表头改装成不同量程的电压表V1和V2,其量程之比为1:2,当把这两个电压表按下列要求接入电路中时,其示数之比U1:U2和指针偏角之比Q1:Q2,正确的是( )
A. | 并联接入电路中,U2:U1=1:1,Q1:Q2=1:2 | |
B. | 并联接入电路中,U1:U2=1:2,Q1:Q2=1:1 | |
C. | 串联接入电路中U1:U2=1:1,Q1:Q2=1:2 | |
D. | 串联接入电路中,U1:U2=1:2,Q1:Q2=1:1 |
17.通过观测行星的卫星,可以推测出行星的一些物理量.假设卫星绕行星做圆周运动,引力常量为G,下列说法正确的是( )
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C. | 已知卫星的周期和行星的半径可以求出行星密度 | |
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