如图所示.质量m=1kg的导体棒MN.垂直放置在间距L=0.5m的水平导轨上.导体棒介入电阻R=5Ω.导轨电阻忽略不计．电源电动势E=10V.内阻不计．匀强磁场的磁感应强度B=5T.其方向斜向右上方与轨道平面成夹角θ=53°.取重力加速度g=l0m/s2.sin53°=0.8.cos53°=0.6．开关S闭合后导体棒MN处于静止状态.下列说法正确的是( )A．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

如图所示，质量m=1kg的导体棒MN，垂直放置在间距L=0.5m的水平导轨上，导体棒介入电阻R=5Ω，导轨电阻忽略不计．电源电动势E=10V，内阻不计．匀强磁场的磁感应强度B=5T，其方向斜向右上方与轨道平面成夹角θ=53°，取重力加速度g=l0m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6．开关S闭合后导体棒MN处于静止状态，下列说法正确的是（　　）

	A．	MN受到的安培力大小为5N，方向垂直于MN斜向右下方且与水平面成37°角
	B．	MN受到的安培力大小为5N，方向竖直向下
	C．	MN受到的摩擦力大小为4N，方向水平向左
	D．	导体棒与导轨间的动摩擦因数是$\frac{4}{13}$

分析导体棒与磁场垂直，由F=BIL求解安培力的大小，其中I由闭合电路欧姆定律求出．安培力的方向由左手定则判断；分析导体棒的情况，由平衡条件求出轨道对导体棒的摩擦力，由于是静摩擦力，故无法求得摩擦因数．

解答解：A、由闭合电路欧姆定律有：
I=$\frac{E}{R}=\frac{10}{5}A=2A$．
金属棒受到的安培力的大小 F=BIL=5×2×0.5 N=5 N．
由左手定则可知其方向与导轨平面成37°角斜向右下方，故A正确，B错误；
C、根据共点力平衡可知f=Fcos37°=5×0.8N=4N，方向水平向左，故C正确；
D、摩擦力为静摩擦力，故无法判断摩擦因数，故D错误；
故选：AC

点评本题是通电导体棒在磁场中平衡问题，安培力的分析和计算是解题的关键．

练习册系列答案

相关题目

4．

如图所示，矩形线圈abcd的匝数为 n=50匝，线圈ab的边长为L₁=0.2m，bc的边长为L₂=0.25m，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100$\sqrt{2}$ rad/s，试求：
（1）穿过线圈平面的最大磁通量Φ_m；
（2）线圈在题图所示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小．
（3）若线圈在中性面位置开始计时，写出此交变电流电动势瞬时值表达式．

5．作物理学发展过程中．观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是（　　）

	A．	安培在实验中首先观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
	B．	奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，抛出分子电流假说
	C．	法拉第首先在实验中观察到，变化的磁场能在闭合线圈中产生感应电流
	D．	楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总与引起感应电流的磁场方向相反

2．

有一匀强电场，其电场线与坐标平面xOy平行，以原点O为圆心，R为半径的圆周上任意一点Q的电势φ=φ₁cosθ+φ₂，其中已知量φ₁、φ₂＞0，θ为O、Q两点连线与x轴间的夹角，如图所示，该匀强电场的电场强度（　　）

	A．	方向沿x轴负方向，大小为$\frac{{φ}_{1}}{R}$		B．	方向沿x轴负方向，大小为$\frac{{φ}_{2}}{R}$
	C．	方向沿y轴正方向，大小为$\frac{{φ}_{1}}{R}$		D．	方向沿y轴正方向，大小为$\frac{{φ}_{2}}{R}$

9．日本大地震引发海啸和核泄漏事故两年后，福岛第一核电场核辐射泄露的影响开始在食物上显现，其中绝137（${\;}_{55}^{137}$Cs）对核辐射的影响最大，绝137（${\;}_{55}^{137}$Cs）发生β衰变的核反应方程为${\;}_{55}^{137}$Cs→${\;}_{56}^{137}$Ba+${\;}_{-1}^{0}$e（衰变后的元素符号用X表示），已知绝137（${\;}_{55}^{137}$Cs）的半衰期为30年，则泄露出的绝137（${\;}_{55}^{137}$Cs）得经过90年才会有87.5%的原子核发生衰变．

19．

一质量为M的沙袋用长度为L的轻绳悬挂，沙袋距离水平地面高度为h，一颗质量为m的子弹，以某一水平速度射向沙袋，穿出沙袋后落在水平地面上（沙袋的质量不变，子弹与沙袋作用的时间极短）．测量长子弹落地点到悬挂点的水平距离为x，在子弹穿出沙袋后沙袋的最大摆角为θ，重力加速度为g，求：
（1）子弹射出沙袋瞬间的速度大小v₁；
（2）射入沙袋前子弹的速度大小v．

6．在5s时间内，起重机将重量G=600N的货物匀速向上提升5m，起重机对货物所做的功为3000J，功率为600W．

3．下列说法正确的是（　　）

	A．	将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用力且每个核子只跟邻近的核子发生核力的作用，它具有饱和性
	B．	在核反应堆中利用慢化剂（如石墨、重水等）来减慢核反应的速度
	C．	普朗克引入了能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元
	D．	人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质长的多，放射性废料容易处理，因此凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素，而不用天然放射性物质
	E．	比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能

16．在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的正电荷由a点移到b点时，电场力对电荷做正功W，以下说法正确的是（　　）

	A．	该电荷在b点电势能较a点大		B．	a点电势比b点电势低
	C．	a、b两点电势差大小一定为U=Ed		D．	a、b两点电势差大小为U_ab=$\frac{W}{q}$

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