如图所示，两根无电阻导轨与水平面成θ=37°角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，两根无电阻导轨与水平面成θ=37°角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆，导轨下端与一个内阻r=1Ω电动势未知的电源两极相连，杆与导轨间最大静摩擦力f_m=1.5N．当导轨间有竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场时，杆与导轨间刚好无摩擦力．求：
（1）电源的电动势E．
（2）若将磁场改为垂直于导轨平面向下，要保证金属杆刚好不向下滑动，磁感应强度的大小不得超过多少？（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）魔方格

答案

（1）棒在三个力作用下平衡，其中安培力F₁方向水平向右（如图1所示）．
且安培力大小F₁=BId
由平衡条件得F₁cos37°=mg sin37°
回路中电流I=

mgsin37°

Bdcos37°

0.2×10×0.6

2×0.5×0.8

=1.5A
电源的电动势E=I（R+r）=1.5×（4+1）=7.5V
（2）棒刚好不下滑时，受力如图2所示．
其中安培力F₂=B_mId
由平衡条件得B_mId+mgsin 37°=f_m Bm=

fm-mgsin37°

1.5-0.2×10×0.6

1.5×0.5

0.3

0.75

T=0.4T．
答：（1）电源的电动势E为7.5V；
（2）磁感应强度的大小不得超过0.4T．

核心考点

试题【如图所示，两根无电阻导轨与水平面成θ=37°角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀】；主要考察你对滑动摩擦力等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，一根长度为2米金属棒MN，质量2kg，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的B=0.8T匀强磁场中，让金属棒中通以I=10A的电流，方向从M流向N．
（1）金属棒受安培力的方向．
（2）金属棒受安培力的大小
（3）导线aM中拉力的大小．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

如图甲，光滑平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计．两导轨间距d=10cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直．每根棒在导轨间部分的电阻均为R=1.0Ω．用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住．整个装置处在匀强磁场中．t=0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态．此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示．不计感应电流磁场的影响．整个过程丝线未被拉断．求：
（1）0～2.0s的时间内，电路中感应电流的大小；
（2）t=1.0s的时刻丝线的拉力大小．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α=30°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α=30°，求：
（1）A、B小球电性及所带电荷量Q；
（2）外加匀强电场的场强E．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L=1m，M和P之间接入电动势为E=10V的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，方向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方，如图所示．问：
（1）当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少？
（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，一根长L=2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A．B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°，电场强度E=10³V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，质量m=10^-4 kg，电荷量q=2×10^-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为5，求：
（1）小球运动过程中所受的摩擦力的大小；
（2）则小球从B点射出时的速度．（取g=10m/s²；sin37°=0.6，cos37°=0.8）．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

最新试题

热门考点