如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直遇导轨所在平面的匀强磁场.金属导
◎ 题目
如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直遇导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg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=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求: (1)导体棒受到的安培力大小; (2)导体棒受到的摩擦力; (3)若只把匀强磁场B的方向改为竖直向上,其他条件都不变,导体棒受到的摩擦力有多大? |
◎ 答案
(1)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: I=
导体棒受到的安培力: F安=BIL=0.3N (2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0.24N 由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f 根据共点力平衡条件 mg sin37°+f=F安 解得:f=0.06N (3)匀强磁场B的方向改为竖直向上时,安培力水平向右, 将其沿斜面与垂直斜面分解,可得,F安cos37°=0.3×0.8N=0.24N 而重力的下滑分力,F1=mg sin37°=0.24N 因此金属棒不受摩擦力. 答:(1)导体棒受到的安培力大小0.3N; (2)导体棒受到的摩擦力0.06N; (3)若只把匀强磁场B的方向改为竖直向上,其他条件都不变,导体棒受到的摩擦力为零. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直遇导轨所在平面的匀强磁场.金属导…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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上一篇:如图所示,细而轻的绳两端,分别系有质量为mA、mB的球,mA静止在光滑半球形表面P点(球可视为质点),已知过P点的半径与水平面夹角为60°,则mA和mB的关系是()A.mA=mBB.mA=3mBC
下一篇:在互相垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面,其倾角为θ,设斜面足够长,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上,如图所示.一质量为m带电
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