【題目】如圖所示，導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R，放置在與水平成角的傾斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為d，電阻不計，系統(tǒng)處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，電池內(nèi)阻不計。

求：（1）若導(dǎo)軌光滑，電源電動勢E多大時能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上？

（2）若桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為，且不通電時導(dǎo)體不能靜止在導(dǎo)軌上，則要使桿靜止在導(dǎo)軌上，求電源的電動勢的范圍？

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）將空間立體圖改畫為如圖所示的側(cè)視圖，

并對桿進(jìn)行受力分析，由平衡條件得F－Nsinθ= 0，Ncosθ－mg＝0，

而

由以上三式解得

（2）有兩種可能性：一種是E偏大，I偏大，F偏大，導(dǎo)體桿有上滑趨勢，摩擦力f沿斜面向下，選沿斜面向上為正方向，根據(jù)平衡條件有

Fcosθ－mgsinθ－μ(mgcosθ＋ Fsinθ)＝0

根據(jù)安培力公式有

以上兩式聯(lián)立解得。

另一種可能是E偏小，摩擦力f沿斜面向上，同理可得

綜上所述，電池電動勢的取值范圍是： 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量由兩節(jié)干電池組成的電源的電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，其中R為電阻箱，為保護(hù)電阻。

(1)按照圖甲所示的電路圖，將圖乙所示的實物連接成實驗電路_______；

(2)保持開關(guān)S斷開，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值。多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R；以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，畫出的關(guān)系圖線（該圖線為一直線），如圖丙所示；由圖線可求得電池組的電動勢__________V，內(nèi)阻_________。（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在磁鐵右上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線．當(dāng)導(dǎo)線中通以由外向內(nèi)的電流時磁鐵仍然保持靜止，則( )

A. 磁鐵受到向左的摩擦力，對桌面的壓力增大

B. 磁鐵受到向右的摩擦力，對桌面的壓力減小

C. 磁鐵受到向左的摩擦力，對桌面的壓力減小

D. 磁鐵不受摩擦力，對桌面的壓力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半圓形光滑軌道豎直固定且與水平地面相切于A點，半徑R＝0.1m，其右側(cè)一定水平距離處固定一個斜面體。斜面C端離地高度h＝0.15m，E端固定一輕彈簧，原長為DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑�，F(xiàn)給一質(zhì)量為0.1kg的小物塊(可看作質(zhì)點)一個水平初速，從A處進(jìn)入圓軌道，離開最高點B后恰能落到斜面頂端C處，且速度方向恰平行于斜面，物塊沿斜面下滑壓縮彈簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高點C。物塊與斜面CD段的動摩擦因數(shù)，斜面傾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，不計物塊碰撞彈簧的機械能損失。求：

(1)物塊運動到B點時對軌道的壓力為多大?

(2)CD間距離L為多少米?

(3)小物塊在粗糙斜面CD段上能滑行的總路程s為多長?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的物塊置于傾角為的粗糙斜面上，物塊恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)用豎直向上的外力F作用在物塊上，外力F由零緩慢增加，物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，則在物塊發(fā)生移動之前，物塊所受的斜面的支持力和摩擦力的值不可能為（ ）

A.2N，2NB.3N，3N

C.5N，5ND.N，N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電磁炮是一種新型的兵器，其射程甚至可達(dá)數(shù)百公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)炮彈。它的主要原理如圖乙所示，當(dāng)彈體中通以強電流時，彈體在強大的磁場力作用下加速前進(jìn)，最后從炮口高速射出。設(shè)兩軌道間距離為d=0.10m，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=40T，電流恒定，I=2000A，軌道長度為L=20m，炮彈的質(zhì)量為m=20g，忽略一切阻力。求：

(1)彈體的加速度大��；

(2)彈體最終獲得的速度大小；

(3)磁場力對彈體的最大功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】連續(xù)兩年春節(jié)，太原市用112.6萬件LED點亮了龍城.拆下一組LED，發(fā)現(xiàn)它由三個相同的LED燈珠和一個定值電阻R0串聯(lián)而成（圖甲中虛線框內(nèi)部分），供電電壓為12V，由理論分析可知，每個小燈珠的工作電壓應(yīng)在3V~4V之間。為研究LED燈珠的伏安特性并測量R0的值，小亮同學(xué)設(shè)計了圖甲的電路進(jìn)行實驗。圖中電源電壓恒為12V，電壓表的量程為2V、內(nèi)阻為4.0kΩ；電流表量程為30mA、內(nèi)阻很小可忽略。完成下列操作中的要求或填空：

(1)為使電路能正常工作，a端應(yīng)接電源的__________（選填“正極”或“負(fù)極”）；

(2)為完成實驗并準(zhǔn)確測量，定值電阻Rx應(yīng)該選擇的是__________；

A.l.0kΩ B.4.0kΩ C. 8.0kΩ D.20.0kΩ

(3)正確選擇Rx后接通電源，將R的滑動觸頭從M端向N端滑動，記錄多組電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，并在圖乙中繪出了燈珠D的圖線.其中，當(dāng)R的滑動觸頭移動到N端時，電壓表的示數(shù)為1.80V、電流表的示數(shù)為25.0mA.不考慮電壓表和電流表對電路的影響，則R0的值為__________Ω；

(4)燈珠D在通過某一電流時的實際功率__________（選填“大于”、“小于”或“等于”）由圖乙得到的測量值；

(5)若將這一組LED燈珠直接接到電動勢為12V、內(nèi)電阻為152.0Ω的疊層電池兩端，一組LED中三個燈珠的總功率為__________mW.（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電實驗電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)，四根模擬輸電線的電阻、、、的阻值均為R，、為相同的理想交流電流表，、為相同的小燈泡，燈絲電阻，忽略燈絲電阻隨溫度的變化當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時（　�。�

A.、兩表的示數(shù)相同

B.、兩燈泡的亮度相同

C.消耗的功率大于消耗的功率

D.兩端的電壓小于兩端的電壓

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示，有一個沿z軸方向的磁場，磁感應(yīng)強度B＝B0＋kz（B0、k均為常數(shù)），將傳感器固定在物體上，保持通過霍爾元件的電流I不變（方向如圖中箭頭所示），當(dāng)物體沿z軸方向移動時，由于位置不同，霍爾元件在y軸方向上的上、下表面的電勢差U也不同。則（　�。�

A.磁感應(yīng)強度B越大，上、下表面的電勢差U越大

B.k越大，傳感器靈敏度越大

C.若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電，則上表面電勢高于下表面電勢

D.電流I取值越大，上、下表面的電勢差U越小

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