(8分)如圖所示,傾角為θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B,上端接入一電動(dòng)勢(shì)E=3 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源,滑軌間距為L(zhǎng)=10 cm,將一個(gè)質(zhì)量為m=30 g,電阻R=0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌周?chē)嬖谥怪庇诨壠矫娴膭驈?qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,求滑軌周?chē)臻g的磁場(chǎng)方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

0.25T  磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌面斜向下

解析試題分析:本題屬于共點(diǎn)力平衡問(wèn)題
合上開(kāi)關(guān)S后,由閉合電路歐姆定律得: (2分)
經(jīng)分析可知,金屬棒受力如圖所示,

金屬棒所受安培力:(2分)
沿斜面方向受力平衡:(2分)
以上各式聯(lián)立可得:(1分)
磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌面斜向下(1分)
考點(diǎn):安培力的平衡問(wèn)題
點(diǎn)評(píng):中等難度。決安培力的平衡問(wèn)題的分析方法是:(1)首先把立體圖畫(huà)成易于分析的平面圖,如側(cè)視圖、剖視圖或俯視圖等; (2)確定導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)的方向,根據(jù)左手定則確定安培力的方向; (3)結(jié)合通電導(dǎo)體、受力分析、運(yùn)動(dòng)情況等,根據(jù)題目要求列出方程,解決問(wèn)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,傾角為300的光滑斜面的下端有一水平傳送帶。傳送帶正以v=6m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為2㎏的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h=3.2 m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí),無(wú)論是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計(jì)其速率變化.物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,傳送帶左右兩端A、B間的距離LAB =10m,重力加速度g=10 m/s2,則:

(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)物體在傳送帶上向左最多能滑到距A多遠(yuǎn)處?
(3)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑的最大高度h′?

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(1)物體A第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大。

(2)彈簧的最大壓縮量.

 

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(8分)如圖所示,質(zhì)量為m=4kg的圓柱體卡在V形凹槽內(nèi),凹槽右壁豎直,左邊為傾角θ=37°的斜面,圓柱體與槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,槽放在水平桌面上(AB與桌面平行),今用平行AB的力推F著圓柱體勻速前進(jìn),求:

(1)圓柱體對(duì)豎直右壁的壓力大小

(2)推力F的大小

 

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(16分)如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高,質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值;

⑶若滑塊離開(kāi)C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。

 

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(A)FN1Gtanq          (B)FN1Gsinq

(C)FN2Gcosq          (D)FN2Gsinq

 

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