题目内容

16．如图所示，两“”型平行光滑金属导轨间距L=0.50m，导轨右边所在平面与水平面的夹角为α=30o．在左边导轨所在水平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向竖直向上的匀强磁场．金属导轨的左端接一直流电源．两根导体棒ab、cd分别放在导轨两侧，一不可伸长的绝缘细绳跨过一定滑轮，两端分别连在ab、cd的中点上，细绳与两导轨平行，两导体棒恰好静止．两导体棒与金属导轨垂直且接触良好．已知：电源电动势E=4.0V，导体棒cd的质量m=0.060kg，导体棒ab、cd的电阻分别为Rab=2.0Ω、Rcd=3.0Ω，金属导轨电阻不计，g=10m/s2．求：
（1）导体棒ab受到的安培力的大小和方向？
（2）通过导体棒ab、cd的电流分别为多大？
（3）电源的内阻r．

分析 （1）单摆对ab与cd进行受力分析，然后结合共点力平衡的条件即可求出；
（2）根据安培力的公式F=BIL求出电流的大小；
（3）根据闭合电路欧姆定律求出内电阻的大小．

解答 解：
（1）对ab棒，水平方向受到的安培力等于绳子的拉力，则：F安=T；
对cd棒，沿斜面的方向：T=mcdgsinα
可得：F安=mgsinα=0.060×10×sin30°=0.3N，方向水平向左
（2）对ab棒：F安=BIabL
所以：${I}_{ab}=\frac{{F}_{安}}{BL}=\frac{0.3}{0.50×0.50}=1.2$A
由并联电路的分流特点可得：$\frac{{I}_{ab}}{{I}_{cd}}=\frac{{R}_{cd}}{{R}_{ab}}$
所以：${I}_{cd}=\frac{{R}_{ab}}{{R}_{cd}}•{I}_{ab}=\frac{2.0}{3.0}×1.2=0.8$A
（3）设电路中的总电流为I，则：I=Iab+Icd
又：$I=\frac{E}{{R}_{并}+r}$；${R}_{并}=\frac{{R}_{ab}•{R}_{cd}}{{R}_{ab}+{R}_{cd}}$
代入数据，联立得：r=0.8Ω
答：（1）导体棒ab受到的安培力的大小是0.3N，方向水平向左；
（2）通过导体棒ab、cd的电流分别为1.2A和0.8A；
（3）电源的内阻r是0.8Ω．

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
相关题目
6．关于曲线运动下列说法中正确的有（　　）
A．做曲线运动的物体所受合力可能为零
B．物体在恒力作用下可能做曲线运动
C．曲线运动一定是变速运动
D．互成角度的两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动
7．“研究感应电流方向”的实验装置如图所示，下列对实验现象描述正确的是（　　）
A．条形磁铁N极朝下，插入螺线管的过程中，通过电流计G的感应电流方向为a→b
B．条形磁铁S极朝下，插入螺线管的过程中，通过电流计G的感应电流方向为b→a
C．条形磁铁N极朝下，拔出螺线管的过程中，通过电流计G的感应电流方向为a→b
D．条形磁铁S极朝下，拔出螺线管的过程中，通过电流计G的感应电流方向为a→b
4．在《测量电源的电动势和内电阻》的实验中．
（1）甲同学利用DIS实验系统进行测量，连接成如图（甲）所示的电路．图中方框A是电流传感器，方框B是电压传感器．闭合电键前，滑动变阻器的滑动头P应位于b端（选填“a”或“b”）．

（2）乙同学不想使用DIS系统测量，由于实验室找不到合适的电流表，他试图采用如图（乙）所示的电路实物连接图进行测量．图（乙）中的器材为：
（A）干电池两节，每节电池的电动势约为1.5V，内阻未知；
（B）直流电压表V1、V2，内阻很大；
（C）定值电阻R0，但阻值未知；
（D）滑动变阻器；
（E）导线和电键．
该同学合上电键，调节滑动变阻器，分别记下滑动变阻器在不同位置时两个电压表的示数．若以表V1的示数U1为纵坐标，表V2的示数U2为横坐标作图象，得到一条不过原点的直线，已知直线的斜率为k，截距为b，则两节干电池总的电动势大小为$\frac{b}{1-k}$，两节干电池的总内阻不能（选填“能”或“不能”）求出；如果该同学以U1为纵坐标，希望通过图象的截距直接读得到两节干电池的电动势，则应选用U1-U2作为横坐标作图．
11．如图所示，通过定滑轮的绳拉动放在水平地面上的物体A，当绳OC段与水平方向成θ角，该时刻关于运动的分解与力的分解，下列分析正确的是（　　）
A．如该时刻竖直向下拉绳的速度为v，则该时刻物体在水平方向上运动的速度为vcosθ
B．如该时刻物体在水平方向上运动的速度为v，该时刻竖直向下拉绳的速度为vcosθ
C．如该时刻竖直向下拉绳的力为F，则该时刻物体在水平方向上受的拉力Fsinθ
D．如该时刻竖直向下拉绳的力为F，则该时刻物体在水平方向上受的拉力Ftanθ
1．在一次抢险救灾中，武警官兵们乘坐一艘快艇渡河，快艇船头始终垂直河岸，若河水流速不变，则在河对岸的P点登陆；但当快艇到达河流中央时，河水流速变大，快艇相对静水的速率始终不变．则下列说法中正确的是（　　）
A．快艇到达对岸的时间不变，登陆位置在P点的下游位置
B．快艇到达对岸的时间变长，登陆位置在P点的下游位置
C．快艇到达对岸的时间变短，登陆位置在P点的上游位置
D．快艇到达对岸的时间不变，登陆位置仍在P点
8．如图所示，一可视为质点的小球以初速度v0从O点被水平抛出，经与两墙壁四次弹性碰撞，刚好落在竖直墙壁的最低点D，此时速度与水平方向的夹角为θ，其中A、C两点为小球与另一墙壁碰撞的等高点，已知两墙壁间的距离为d，则下列说法正确的是（　　）
A．xOA：xAB：xBC：xCD=1：4：9：16B．相邻两点间速度的变化量均相等
C．tanθ=$\frac{4dg}{{{v}_{0}}^{2}}$D．tanθ=$\frac{2dg}{{{v}_{0}}^{2}}$
5．物体甲乙都静止在同一水平面上，它们的质量为m甲、m乙，它们与水平面间的摩擦因数分别为μ甲、μ乙，用平行于水平面的拉力F分别拉两物体，甲乙的加速度与拉力F的关系分别如图所示，由图可知（　　）
A．μ甲=μ乙m甲＜m乙B．μ甲＜μ乙m甲＞m乙C．μ甲＞μ乙m甲=m乙D．μ甲＞μ乙m甲＜m乙
6．某学校发电机额定输出功率为250kW，输出的交流电如图甲所示，输电线路如图乙所示，已知两理想变压器之间输电线的总电阻为20Ω，教学区和生活区需要的电压U4=220V，若输电线因发热损失的功率为发电机输出功率的5%，其他部分电阻不计，则下列说法正确的是（　　）
A．发电机的输出电流方向每秒钟改变50次
B．输电线上的电流为20A
C．升压变压器原副线圈匝数比为1：40
D．降压变压器原副线圈匝数比为500：11

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