如图所示.水平导轨间距为L=0.5m.导轨电阻忽略不计,导体棒ab的质量m=l kg.电阻R0=0.9Ω.与导轨接触良好,电源电动势E=10V.内阻r=0.1Ω.电阻R=4Ω,外加匀强磁场的磁感应强度B=5T.方向垂直于ab.与导轨平面成α=53°角,ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).定滑轮摩擦不计.线� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．

如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=l kg，电阻R₀=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1Ω，电阻R=4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s²，ab处于静止状态．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）通过ab的电流大小和方向．
（2）ab受到的安培力大小和方向．
（3）重物重力G的取值范围．

分析（1）由闭合电路的欧姆定律可以求出通过ab的电流，根据电路图可以判断出电流方向．
（2）由安培力公式可以求出安培力大小．
（3）由平衡条件求出重力的取值范围

解答解：（1）由闭合电路的欧姆定律可得，
通过ab的电流I=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}$=$\frac{10}{4+0.9+0.1}$=2A，方向：由a到b；
（2）ab受到的安培力：F=BIL=5×2×0.5=5N；
（3）ab受力如图所示，最大静摩擦力：
f_max=μ（mg-Fcos53°）=3.5N
由平衡条件得：
当最大静摩擦力方向向右时：
T=Fsin53°-f_max=0.5N，
当最大静摩擦力方向向左时：
T=Fsin53°+f_max=7.5N
由于重物平衡，故：T=G
则重物重力的取值范围为：0.5N≤G≤7.5N；
答：（1）通过ab的电流大小为2A，方向由a向b．
（2）ab受到的安培力大小为5N．
（3）重物重力G的取值范围为0.5N≤G≤7.5N

点评解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律，安培力的大小公式，以及会利用共点力平衡去求未知力

练习册系列答案

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18．

光滑水平面上放着物块A与质量为m的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧压缩了一定长度，如下图所示，放手后弹簧将物块B迅速弹出，B向右运动，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B恰能到达最高点C．取g=10m/s²，求物块B的落点距离C的水平距离．

6．跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在离地面203m高时，运动员离开飞机作初速为零，加速度a=10m/s²．落体运动．下落一段时间后，打开降落伞，展伞后运动员以16m/s²的加速度匀减速下降．为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过2m/s．试求：
（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？
（2）运动员在空中的最短时间为多少？

3．一辆汽车以10m/s的速度匀速前进，制动后，加速度大小为2.5m/s²，问：3s内的位移大小和10 s内的位移大小．
下面是某同学的解答过程：
s₁=v₀t₁+$\frac{1}{2}$at₁²=[10×3+$\frac{1}{2}$×（-2.5）×3²]m=19.65m
s₂=v₀t₂+$\frac{1}{2}$at₂²=[10×10+$\frac{1}{2}$×（-2.5）×10²]m=-25m
你认为该同学的解答正确吗？如果你认为正确，请定性说明理由；如果你认为不正确，请说明理由并求出正确结果．

10．一个面积是40cm²的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为1.8Wb，则匀强磁场的磁感应强度多大？若放入一个面积为100cm²的导线框于该磁场中，并使线框的平面与磁场方向成30°角，则穿过该线框的磁通量多大？

20．

如图所示，电源电动势为6V，闭合开关S后灯泡L₁、L₂均不亮，用电压表分别测量ab、ad、cd间电压依次为U_ab=6V、U_ad=0、U_cd=6V，由此可判定（　　）

	A．	L₁和L₂灯丝都断了		B．	L₁灯丝断了
	C．	L₂灯丝断了		D．	滑动变阻器R短路

7．电场中有一点P，下列说法正确的是（　　）

	A．	若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点场强减半
	B．	若该电场是由某点电荷Q产生，当Q电荷量减半，放到P点的试探电荷的电荷量增加一倍时，P点的场强不变
	C．	若P点的场强增大一倍，放到P点的试探电荷的电荷量减半，则该电荷在P点受到的静电力不变
	D．	P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向

4．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所使用的电流表内阻约为几欧姆，电压表的内阻约为十几千欧．根据实验所测8组数据，在图甲所示I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线．
①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图丙，并根据电路图在图乙中连线将实物图补充完整．
②根据图甲可确定小灯泡功率P与U²和I²的关系图象，其中正确的是D
③若将被测小灯泡与一定值电阻R和电源组成如图丙所示的电路，已知电源电动势为6.0V，内阻为1.0Ω．现测得电路中的电流为0.40A，则定值电阻R所消耗的电功率约为0.64W．

5．火星的质量和半径分别约为地球的$\frac{1}{2}$和$\frac{1}{2}$，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（　　）

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