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6.如圖所示,兩根光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行傾斜放置,它們所構(gòu)成的軌道平面與水平面之間的夾角θ=37°,兩軌道之間的距離L=0.5m.一根質(zhì)量m=0.2kg的均勻直金屬桿出放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,整套裝置處于與曲桿垂直的勻強磁場中.在導(dǎo)軌的上端接有電動勢E=36V、內(nèi)阻r=1.6Ω的直流電源和電阻箱R.已知導(dǎo)軌與金屬桿的電阻均可忽略不計,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.金屬桿ab始終靜止在導(dǎo)軌上.
(1)如果磁場方向豎直向下,磁感應(yīng)強度B=0.3T,求電阻箱接入電路中的電阻R;
(2)如果保持(1)中電阻箱接入電路中的電阻R不變,磁場的方向可以隨意調(diào)整,求滿足條件的磁感應(yīng)強度的最小值及方向.

分析 (1)對導(dǎo)體棒ab進行受力分析,然后結(jié)合共點力平衡的條件即可求出;
(2)要使ab棒靜止,只有F的方向沿斜面平行向上時,安培力最小,在電流一定的情況下,對應(yīng)的磁感應(yīng)強度B最�。�

解答 解:(1)ab棒靜止,受力分析可知:
mgsin37°-B1ILcos37°=0
由閉合電路的歐姆定律可知:
I=ER+r
聯(lián)立解得:R=2Ω
(2)要使ab棒靜止,只有F的方向沿斜面平行向上時,安培力最小,在電流一定的情況下,對應(yīng)的磁感應(yīng)強度B最小,有:
B2=IL=mgsin37°
I=ER+r
解得:B2=0.24T
根據(jù)左手定則可孩子,此時的磁場方向應(yīng)垂直于軌道平面向下
答:(1)如果磁場方向豎直向下,磁感應(yīng)強度B=0.3T,電阻箱接入電路中的電阻R為2Ω;
(2)如果保持(1)中電阻箱接入電路中的電阻R不變,磁場的方向可以隨意調(diào)整,滿足條件的磁感應(yīng)強度的最小值及方向分別為0.24T和垂直于軌道平面向下

點評 遇到有關(guān)導(dǎo)軌問題,關(guān)鍵是畫出側(cè)視圖,然后對導(dǎo)體棒進行正確進行受力分析,然后運用平衡條件或牛頓第二定律求解即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.下列關(guān)于分子間相互作用表述正確的是( �。�
A.水的體積很難壓縮,這是因為分子間沒有間隙的表現(xiàn)
B.氣體總是很容易充滿容器,這是因為分子間有斥力的表現(xiàn)
C.用力拉鐵棒很難拉斷,這是因為分子間有引力的表現(xiàn)
D.壓縮氣體時需要用力,這是因為分子間有斥力的表現(xiàn)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.一個物體以初速度v0水平拋出,經(jīng)過一段時間落地,落地時速度方向與豎直方向所成的夾角為450,取重力加速度為g,則該物體水平射程x和下落的高度h分別為( �。�
A.x=v20g,h=v202gB.x=2v20g,h=v20g
C.x=v202g,h=v20gD.x=v20g,h=2v20g

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.我國“北斗二代”計劃中2020年前發(fā)射35顆衛(wèi)星,形成全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng).按照規(guī)劃,其中5顆是相對地面靜止的同步軌道衛(wèi)星(以下簡稱“靜衛(wèi)”),其它30顆為非靜止衛(wèi)星,包括3顆傾斜同步衛(wèi)星和27顆中軌道衛(wèi)星(以下簡稱“中衛(wèi)”).“中衛(wèi)”軌道高度為“靜衛(wèi)”軌道高度的35.下列說法正確的是( �。�
A.“靜衛(wèi)”的軌道一定是在赤道平面內(nèi)
B.“中衛(wèi)”的軌道一定是在赤道平面內(nèi)
C.“中衛(wèi)”的線速度介于7.9 km/s和11.2km/s之間
D.若“靜衛(wèi)”與“中衛(wèi)”質(zhì)量相等,則兩者動能之比為3:5

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.乘坐如圖所示游樂園的過山車時,質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運動,下列說法正確的是( �。�
A.車在最高點時人處于倒坐狀態(tài),全靠保險帶拉住,若沒有保險帶,人一定會掉下去
B.人在最高點時對座位人可能產(chǎn)生壓力,且壓力不一定小于mg
C.人在最高點和最低點時的向心加速度大小相等
D.人在最低點時對座位的壓力小于mg

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11.下列說法中正確的是( �。�
A.核電站能量來源是鈾235受到中子轟擊后的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
B.放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的,跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)沒有關(guān)系
C.原子核式結(jié)構(gòu)模型是由湯姆遜在α粒子散射實驗基礎(chǔ)上提出的
D.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.2017年1月9日,大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗工程獲得國家自然科學(xué)一等獎,此工程主要目標(biāo)是利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的電子反中微子來測定微子混合角q13,下列核反應(yīng)方程式中,正確的是( �。�
A.147N+42He-→178O+11H是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)過程
B.12H+31He→42He+10n是原子彈的核反應(yīng)方程
C.23490Th→23491Th+01e是α衰變核反應(yīng)方程
D.23592U+10n→14456Ba+8936Kr+310n是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.質(zhì)量為mB=2kg的木板B靜止于光滑水平面上,質(zhì)量為mA=6kg的物塊A停在B的左端,質(zhì)量為mC=2kg的小球C用長為L=0.8m的輕繩懸掛在固定點O.現(xiàn)將小球C及輕繩拉直至水平位置后由靜止釋放小球,小球C在最低點與A發(fā)生碰撞,碰撞時間很短為△t=10-2s,之后小球C反彈所能上升的最大高度h=0.2m.已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,物塊與小球可視為質(zhì)點,不計空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球C與物塊A碰撞過程中所受的撞擊力大小;
(2)為使木塊A不滑離木板B,木板B至少多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下列說法正確的是( �。�
A.21H+31H→42He+X為裂變反應(yīng),X是中子
B.23592U+10n→14456Ba+8936Kr+3X為裂變反應(yīng),X是中子
C.光電效應(yīng)中,入射光越強,光電子的能量越大
D.氫原子發(fā)射光譜是氫原子核從較高能級躍遷到較低能級產(chǎn)生的

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同步練習(xí)冊答案
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