题目内容

如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m， 金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨、接触的两点间的电阻R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不 计，g取10m/s2，已知sin37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力大小和方向．

（1）1.5A；（2）导体棒受到的安培力大小为0.30N；（3）导体棒受到的摩擦力大小为0.06N，方向沿斜面向下．

解析试题分析:（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I=，代人数据解得：I=1.5A。
（2）导体棒受到的安培力：F安=BIL
代人数据解得：F=0.30N，方向沿斜面向上
（3）导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡。导体棒所受重力沿斜面向下的分力为：F1=mgsin37°=0.24N
由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力Ff，根据共点力平衡条件有：
mgsin37°+Ff=F安
解得：Ff=0.06N
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；闭合电路的欧姆定律；安培力

练习册系列答案
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用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处于平稳状态（绳的拉力的合力始终等于重力），则当θ＝______时，绳中的拉力最小，当θ＝________时绳中的拉力等于重力，在θ角增大的过程中，绳中的拉力逐渐变________。

（18分）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m，导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线为MN，I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T。在区域I中，将质量，电阻的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域II中将质量，电阻的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑，cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取，问

（1）cd下滑的过程中，ab中的电流方向；
（2）ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大？
（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量Q是多少？

（10分）如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，导轨间距为2m并处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为0.2T，一根金属棒垂直于导轨放置，当金属棒中的电流为5A时，金属棒处于静止。求：

（1）金属棒所受的安培力的大小（2）金属棒受到的摩擦力的大小。

（6分）如图，手拉着小车静止在倾角为300的光滑斜坡上，已知小车的质量为2.6 kg，求：

（1）绳子对小车的拉力
（2）小车对斜面的压力
（3）如果绳子突然断开，求小车的加速度大小。

（14分）如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为370的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止.重力加速度取g，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8.求：

(1)水平向右电场的电场强度；
(2)若将电场强度减小为原来的一半，物块的加速度是多大；
(3)电场强度变化后物块下滑距离时的动能．

（10分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源，另一端接有电阻R=5.0Ω。现把一个质量为m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻R0=5.0Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin370=0.6，cos370=0.8，求：

（1）导体棒受到的安培力大小；
（2）导体棒受到的摩擦力。

如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.50m，导轨平面与水平面间夹角θ=370，N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1.0T。将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s=2.0m。已知g=10m/s2，sin370=0.60，cos370=0.80。求：
 
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
(2)金属棒达到cd处的速度大小；
(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量。

（12分）如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电量均为＋Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ.求：

（1）A受到的摩擦力．
（2）如果将A的电量增至＋4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远的距离？

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