题目内容
2．
如图所示，在磁感应强度B=2.0T，方向竖直向上的于强磁场中，有一个与水平面成θ=37°的导电滑轨，滑轨上放一可以自由移动的金属杆ab，已知接在滑轨中的电源电动势E=10V，内电阻r=1Ω，ab杆长l=0.5m，质量m=0.2kg，杆与平行滑轨间的动摩擦因数μ=0.1，求：接在滑轨中的变阻器R的阻值在什么范围的内变化是，可以使ab杆在滑轨上保持静止，（滑轨与ab杆的电阻不计，g取10m/s2）
分析 先利用闭合电路的欧姆定律求出回路中的电流，对导体棒受力分析，当导体棒刚好静止时摩擦力向上时，电流最小，电阻最大；当导体棒刚好静止时摩擦力向下时，电流强度最大，电阻最小；
解答 解：对导体棒受力分析，回路中的电流为：
I=$\frac{E}{R+r}$
导体棒受到的安培力为：F=BIL
当摩擦力沿斜面向上，电流强度最小，电阻最大，由共点力平衡得：
mgsin37°-f-Fcos37°=0
mgcos37°+Fsin37°-FN=0
f=μFN
联立解得：Rmax=9Ω
当摩擦力沿斜面向下，电流强度最大，电阻最小由共点力平衡得：
mgsin37°+f-Fcos37°=0
mgcos37°+Fsin37°-FN=0
f=μFN
联立解得：Rmin=1Ω
答：可变电阻在1～9Ω范围内．
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
12．
如图所示，质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态．现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W2时，B刚要离开地面．弹簧一直在弹性限度内，则（ ）
如图所示，质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态．现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W2时，B刚要离开地面．弹簧一直在弹性限度内，则（ ）| A． | 两个阶段拉力做的功相等 | |
| B． | 拉力做的总功等于A的重力势能的增加量 | |
| C． | 第一阶段，拉力做的功大于A的重力势能的增加量 | |
| D． | 第二阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量 |
如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置．
10．
欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础．质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（图2）．质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的．下列说法中正确的是（ ）
欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础．质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（图2）．质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的．下列说法中正确的是（ ）| A． | 质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小 | |
| B． | 质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变 | |
| C． | 质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小 | |
| D． | 质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变 |
17．
在空气阻力大小恒定的条件下，小球从空中下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度．以向下为正方向，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2，则以下结论正确的是（ ）
在空气阻力大小恒定的条件下，小球从空中下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度．以向下为正方向，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2，则以下结论正确的是（ ）| A． | 小球能弹起的最大高度为1m | |
| B． | 小球能弹起的最大高度为0.45m | |
| C． | 小球弹起到最大高度的时刻为t2=0.80s | |
| D． | 空气阻力与重力的比值为1：5 |
7．
物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、m B、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图所对应的直线甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是（ ）
物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、m B、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图所对应的直线甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是（ ）| A． | μA=μB，mA＜mB | B． | μB＜μC，mB=mC | C． | μB=μC，mB＞m C | D． | μA＜μC，mA＜mC |
14．
如图甲，在材质均匀的半圆形薄电阻片上，引出四个电极A、B、C、D．先后分别将A、B或是C、D接在电压恒为U的电路上，如图乙和丙所示．比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有（ ）
如图甲，在材质均匀的半圆形薄电阻片上，引出四个电极A、B、C、D．先后分别将A、B或是C、D接在电压恒为U的电路上，如图乙和丙所示．比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有（ ）| A． | 两种接法的热功率一样大 | |
| B． | 接在AB两端时热功率是接在CD两端时的$\frac{1}{2}$ | |
| C． | 接在AB两端时热功率是接在CD两端时的$\frac{1}{4}$ | |
| D． | 无法比较 |
12．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（ ）
| A． | 由东向西水平飞行时，金属杆下端感应电动势高于金属杆上端 | |
| B． | 由西向东水平飞行时，金属杆下端感应电动势高于金属杆上端 | |
| C． | 沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆下端感应电动势高于金属杆上端 | |
| D． | 沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势 |