题目内容
6．
如图倒“V”导轨，两侧导轨倾角为θ=30°，间距为L=0.5m．分别平行底边放置一根导体棒，其中ab棒质量为m1=2kg，电阻为R1=0.5Ω，cd棒质量为m2=4kg，电阻为R2=2Ω，两棒与导轨的动摩擦因数均为μ=$\frac{\sqrt{3}}{18}$，导轨顶端MN间连接内阻为r=0.5Ω的电源，两棒通过一根绕过顶端光滑定滑轮的绝缘轻线连接，细线平行于左右导轨平面，左右空间磁场均垂直于斜面向上，左右两斜面磁感应强度均为B=2T，为了使两棒保持静止，电源电动势的取值满足什么条件．
分析 应用欧姆定律求出电路电流，金属棒静止处于平衡状态，应用平衡条件可以求出电源电动势的临界值，然后确定电动势的范围．
解答 解：设ab、cd流过的电流分别为I1、I2，最大静摩擦力分别为f1、f2，
并联电路电压相等，则：I1R1=I2R2，
电源电动势：E=（I1+I2）r+I1R1，
当电动势最小时ab棒有上滑趋势，cd棒有下滑趋势，
对系统，由平衡条件得：m2gsinθ=BI2L+f2+T；
而T=f1+BI1L+m1gsinθ，
摩擦力：f1=μm1gcosθ，f2=μm2gcosθ
解得：Emin=4.5V；
当电动势最大时，ab有下滑的趋势，cd有上滑的趋势，
对系统，由平衡条件得：m2gsinθ+f2+f1=BI2L+BI1L++m1gsinθ，
解得：Emax=13.5V，因此，电动势应满足的条件是：4.5V≤E≤13.5V；
答：为了使两棒保持静止，电源电动势的取值满足的条件是4.5V≤E≤13.5V．
点评 本题是磁场与电路、力学相结合的综合题，涉及的知识点较多，有一定的难度，分析清楚金属棒的受力情况是解题的前提与关键，应用欧姆定律、平衡条件即可解题．
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相关题目
如图所示，平行金属框架与水平面成30°角，置于磁感应强度为B=0.2T且与框架平面垂直的匀强磁场中．导棒MN长为lm，质量为m=0.2kg．电阻为0.1Ω，由静止开始下滑，与框架之间的滑动摩擦力大小为0.2 N．设金属框架足够长，框架电阻不计，取g=l0m/s2．求：
17．
如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块BC间用一不可伸长的轻绳相连，A、B木块间的最大静摩擦力是f1，C、D木块间的最大静摩擦力是f2．现用水平拉力F拉A木块，使四个木块以同一加速度运动（假设绳子不会断），则（ ）
如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块BC间用一不可伸长的轻绳相连，A、B木块间的最大静摩擦力是f1，C、D木块间的最大静摩擦力是f2．现用水平拉力F拉A木块，使四个木块以同一加速度运动（假设绳子不会断），则（ ）| A． | 当f1＞2f2，且F逐渐增大到3f2时，CD间即将滑动 | |
| B． | 当f1＞2f2，且F逐渐增大到$\frac{3}{2}{f_1}$时，AB间即将滑动 | |
| C． | 当f1＜2f2，且F逐渐增大到3f2时，CD间即将滑动 | |
| D． | 当f1＜2f2，且F逐渐增大到$\frac{3}{2}{f_1}$时，AB间即将滑动 |
法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机--法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕．法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连．当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则电刷A的电势低于电刷B的电势（填高于、低于或等于）；若仅提高金属盘转速，灵敏电流计的示数将增大；（填增大、减小或不变）；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将减小（填增大、减小或不变）
11．
如图1所示，光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为5d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上（与ab边重合），现用一个竖直向上的力F拉导体棒，使它由静止开始运动，已知导体棒离开磁场前已开始做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻不计，F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示，下列判断正确的是（ ）
如图1所示，光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为5d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上（与ab边重合），现用一个竖直向上的力F拉导体棒，使它由静止开始运动，已知导体棒离开磁场前已开始做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻不计，F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示，下列判断正确的是（ ）| A． | 导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为$\frac{5BLd}{R}$ | |
| B． | 导体棒离开磁场时速度大小为$\frac{2mg（R+r）}{{B}^{2}{L}^{2}}$ | |
| C． | 离开磁场时导体棒两端电压为$\frac{2mgR}{BL}$ | |
| D． | 导体棒经过磁场的过程中，电阻R产生焦耳热为9mgd-$\frac{2{m}^{3}{g}^{2}（R+r）}{{B}^{4}{L}^{4}}$ |
18．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足M＞＞m时，才可以认 为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）一组同学在做探究加速度与质量的关系实验 时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加 速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与$\frac{1}{M}$的图象．
（3）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-$\frac{1}{M}$图线如图2所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？．
（4）图3为某次实验得到的纸带，图中的点为实际打出来的点，已知所用交流电的频率为50Hz，则小车加速度为4.4m/s2（结果保留2位有效数字）．
（5）某同学在探究加速度与力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示．
根据表中的数据在坐标图4上作出a-F图象．
（6）实验中所得a-F图象不通过坐标原点，原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（1）当M与m的大小关系满足M＞＞m时，才可以认 为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）一组同学在做探究加速度与质量的关系实验 时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加 速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与$\frac{1}{M}$的图象．
（3）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-$\frac{1}{M}$图线如图2所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？．
（4）图3为某次实验得到的纸带，图中的点为实际打出来的点，已知所用交流电的频率为50Hz，则小车加速度为4.4m/s2（结果保留2位有效数字）．
（5）某同学在探究加速度与力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示．
| F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
| a/（m•s-2） | 0.11 | 0.19 | 0.29 | 0.40 | 0.51 |
（6）实验中所得a-F图象不通过坐标原点，原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其v-t图象如图所示，则由图可知小球反弹的短时间内速度变化量大小为3m/s；反弹最高点离初始下落点的距离为0.8m．