[题目]如图所示.两平行金属导轨间的距离L=0.40 m.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=0.50 T.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=4.5 V.内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，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=0.50 T、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=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040 kg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=2.5 Ω，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2。已知sin 37°=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和导体棒受到的摩擦力；

（3）若仅将磁场方向改为竖直向上，求导体棒受到的摩擦力。

【答案】（1）1.5A（2）0.30N 方向沿斜面向上 0.06N 方向沿斜面向下（3）零

【解析】

（1）对导体棒、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：

（2）导体棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N 方向沿斜面向上

导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin370=0.24N

由于F1小于F安，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f ，受力如图。

根据共点力平衡条件mg sin370+f=F安

解得：f=0.06N 方向沿斜面向下

（3）对导体棒受力分析如图，

由于

所以在安培力作用下导体棒刚好处于平衡，故导体棒受的摩擦力为零。

练习册系列答案

A. 绳子越来越容易断

B. 绳子越来越不容易断

C. 作用在BC杆上的压力大小增大

D. 作用在BC杆上的压力大小不变

【题目】如图甲所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在M、P之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d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ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0.现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示，F0已知．下列判断正确的是：

A. 棒ab在ac之间的运动是匀加速直线运动

B. 棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动

C. 棒ab在ce之间可能先做加速度减小的运动，再做匀速运动

D. 棒ab经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为

【题目】如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷，B板带等量负电荷，板间电场强度为E；磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔O′，OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场应强度为B2。CD为磁场B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角θ=45°，O′C=a，现有大量质量均为m，含有不同电荷量、不同速度的正负带电粒子（不计重力），自O点沿OO′方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO′方向运动，并进入匀强磁场B2中，求：

（1）进入匀强磁场B2的带电粒子的速度；

（2）能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值；

（3）绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度；

【题目】如图所示，质量为m的小球穿在半径为R光滑的圆环上，可以沿圆环自由滑动，连接小球的轻质弹簧另一端固定在圆环的最高点。现将小球从圆环的水平直径右端B点静止释放，此时弹簧处于自然长度。当小球运动至圆环最低点C时速度为υ，此时小球与圆环之间没有弹力。运动过程中弹簧始终处在弹性限度内，则下面判断正确的是（）

A. 小球在B点的加速度大小为g，方向竖直向下

B. 该过程中小球的机械能守恒

C. 在C点弹簧的弹性势能等于

D. 该过程中小球重力做的功等于其动能的增量

【题目】子从容器A下方的狭缝S1飘入（初速度为零）电压为U的加速电场区，加速后再通过狭缝S2后再从狭缝S3垂直于磁场边界射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，离子经偏转磁场后最终到达照相底片D上，不考虑离子间的相互作用。

（1）若离子的电荷量为q，它最终打在照相底片D上的位置到狭缝S2的距离为d，求粒子的质量m；

（2）若容器A中有大量如（1）中所述的离子，它们经过电场加速后由狭缝S3垂直进入磁场时，可认为速度大小相等，但速度方向并不都严格垂直于边界，其中偏离垂直于MN方向的最大偏角为θ，则照相底片D上得到的谱线的宽度为多少？

（3）若容器A中有电荷量相等的铜63和铜65两种离子，它们经电场加速后垂直于MN进入磁场中会发生分离，但实际工作时加速电压的大小会在范围内微小变化，为使这两种离子将来打在照相底片上的区域不发生交叠，应小于多少？（结果用百分数表示，保留两位有效数字）；

【题目】如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用一水平向左的力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，取，则下列说法中正确的是　　

A. 当时，A的加速度随着F的增大而一直增大

B. A、B间的动摩擦因数为

C. A与B的质量之和等于

D. B的质量等于

【题目】磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极相互斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图甲所示．经过改进后，新式磁力玻璃擦其内部的N、S磁极分布如图乙所示，使用时两片不易脱落，关于两种磁力玻璃擦脱落的主要原因，下列说法中正确的是（）

A. 甲图中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落

B. 甲图中前后面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落

C. 乙图中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落

D. 乙图中前后面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落

【题目】甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5 m/s，乙的速度为10 m/s，以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知

A. 在t=4 s时，甲、乙两车相距最远

B. 在t=10 s时，乙车恰好回到出发点

C. 乙车在运动过程中速度的方向发生改变

D. 乙车做加速度先增大后减小的变加速运动

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