13．如圖所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，相距2m并處于豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.75T的勻強(qiáng)磁場中，一根質(zhì)量為3.0kg的金屬棒放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直．當(dāng)金屬棒中通如圖所示的電流為5A時，金屬棒恰好做勻速直線運(yùn)動，求：（g取10m/s2）
（1）導(dǎo)軌與金屬棒間動摩擦因素；
（2）若只改變電流的大小，使電流增加到9A時，金屬棒將獲得多大的加速度；
（3）若只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向，使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上并且與導(dǎo)軌之間無擠壓，則所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向？

分析 （1）由安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用平衡條件求出動摩擦因數(shù)．
（2）由安培力公式求出安培力，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度．
（3）由平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，應(yīng)用左手定則判斷出磁感應(yīng)強(qiáng)度方向．

解答 解：（1）金屬棒受到的安培力：F=BIL，
由平衡條件得：μmg=BIL，
代入數(shù)據(jù)得：μ=0.25；
（2）金屬棒受到的安培力：F′=BI′L，
由牛頓第二定律得：BI′L-μmg=ma，
代入數(shù)據(jù)得：a=2m/s2；
（3）金屬棒靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：
B′IL=mg，
代入數(shù)據(jù)得：B′=3T，
根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左；
答：（1）導(dǎo)軌與金屬棒間動摩擦因數(shù)為0.25；
（2）若只改變電流的大小，使電流增加到9A時，金屬棒將獲得2m/s2的加速度；
（3）所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3T，方向水平向左．

點評 本題考查了安培力公式與平衡條件的應(yīng)用，應(yīng)用安培力公式與平衡條件可以解題的．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．今年我國將發(fā)射“嫦娥三號”探測器實現(xiàn)著陸器與月球車軟著陸，此后，嫦娥工程還將實施返問式探月．到2017年基本完成無人月球探測任務(wù)后，我國將繼續(xù)發(fā)展“載人登月”．一位勤于思考的同學(xué)為探月宇航員設(shè)計了如下實驗：在距月球表面h處以切速度v0水平拋出一個物體，然后測量該平拋物體的水平位移為x，通過杏查閱資料知道月球的半徑為R，引力常量為G．若物體只受月球引力的作用，請你求出：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的質(zhì)量；
（3）月球的笫一宇宙速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．一輛汽車在水平公路上做直線行駛的速度--時間圖象如圖所示，第1s內(nèi)汽車以恒定的牽引力做勻加速運(yùn)動，1s末時立刻關(guān)閉發(fā)動機(jī)，汽車在加速階段中，設(shè)牽引力做功為W1，克服阻力做功為W2，則W1：W2等于（　�。�
A．4：1B．3：1C．2：1D．1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示為一個豎直放置的輕質(zhì)彈簧，上端與一物體相連，物體在A、B之間上下運(yùn)動．在O點為物體重力與彈簧彈力大小相等的位置，A點為彈簧處于原長時上端的位置．物體由C點運(yùn)動到D點（C、D兩點未在圖上標(biāo)出）的過程中，彈簧的彈性勢能增加了3J，重力勢能減少了2J，則對于這段過程的下列說法正確的是（　�。�
A．物體的動能增加1J
B．C點可能在O點上方
C．D點可能在O點上方
D．物體經(jīng)過D點時的運(yùn)動方向可能指向O點

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．驗證機(jī)械能守恒定律實驗裝置如圖甲所示，某小組完成了一系列實驗操作后，得到了一條紙帶如圖乙所示，選取紙帶上某個清晰的點標(biāo)為O，然后每兩個打點取一個計數(shù)點，分別標(biāo)為1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出計數(shù)點1、2、3、4、5、6與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6．

（1）已知打點計時器的打點周期為T，可求出打各個計數(shù)點時對應(yīng)的速度分別為v1、v2、v3、v4、v5，其中v5的計算式為v5=$\frac{{{h_6}-{h_4}}}{4T}$．
（2）若重錘的質(zhì)量為m，取打點O時重錘所在水平面為參考平面，分別算出打各個計數(shù)點時對應(yīng)重錘的勢能Epi和動能Eki，則打計數(shù)點3時對應(yīng)重錘的勢能Ep3=-mgh3；接著在E-h坐標(biāo)系中描點作出如圖丙所示的Ek-h和Ep-h圖線，求得Ep-h圖線斜率的絕對值為k1，Ek-h圖線斜率為k2，則在誤差允許的范圍內(nèi)，k1與k2滿足k1=k2關(guān)系時重錘機(jī)械能守恒．
（3）關(guān)于上述實驗，下列說法中正確的是BD
A．實驗中可用干電池作為電源
B．為了減小阻力的影響，重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些
C．實驗時應(yīng)先釋放紙帶后接通電源
D．圖丙Ek-h圖線縱軸上的截距表示重錘經(jīng)過參考平面時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖a所示，小物體從豎直彈簧上方離地高h(yuǎn)1處由靜止釋放，其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖b所示．其中高度從h1下降到h2，圖象為直線，其余部分為曲線，h3對應(yīng)圖象的最高點，輕彈簧勁度系數(shù)為k，小物體質(zhì)量為m，重力加速度為g．以下說法正確的是（　�。�
A．小物體下降至高度h3時，彈簧形變量為0
B．小物體下落至高度h5時，加速度為0
C．小物體從高度h2下降到h4，彈簧的彈性勢能增加了mg（h2-h4）
D．小物體從高度h1下降到h5，彈簧的最大彈性勢能為2mg（h1-h5）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，MN為水平放置的兩塊平行金屬板，相距d，兩板間勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖示．電源電阻為r，滑動變阻器a、b間阻值為R．一個帶電量為-q、質(zhì)量為m的粒子從左端兩板中央水平飛入，不計重力．求：
（1）K斷開，帶電粒子速度v0多大時，才能恰沿$\frac{1}{4}$圓弧打在金屬板上，打在哪塊板上？
（2）K閉合后，變阻器滑動頭c移到中點處，帶電粒子仍以速度v0射入，恰勻速直線運(yùn)動，電源電動勢ε=？
（3）K閉合后，將c移到距a端$\frac{1}{3}$處，帶電粒子仍以速度v0射入，它在距金屬板$\fracfrkenvp{4}$處飛出，飛出時的速度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．為紀(jì)念“光纖之父”、諾貝爾物理學(xué)獎獲得者華裔物理學(xué)家高錕的杰出貢獻(xiàn)，早在1996年中國科學(xué)院紫金山天文臺就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國際編號為“3463”的小行星命名為“高錕星”．已知“高錕星”半徑為R，其表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，在不考慮自轉(zhuǎn)的情況，求：（以下結(jié)果均用字母表達(dá)即可）
（1）衛(wèi)星環(huán)繞“高錕星”運(yùn)行的第一宇宙速度；
（2）假設(shè)某衛(wèi)星繞“高錕星”做勻速圓周運(yùn)動且運(yùn)行周期為T，求該衛(wèi)星距地面的高度；
（3）假設(shè)“高錕星”為一均勻球體，試求“高錕星”的平均密度（球體積V=$\frac{4}{3}$πR3）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．伽利略是一位偉大的科學(xué)家，他借用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律巧妙的推出了自由落體運(yùn)動的規(guī)律，顯出了一代物理大師的高超研究藝術(shù)，下列關(guān)于伽利略對自由落體運(yùn)動的研究的說法中的錯誤的是（　�。�
A．運(yùn)用“歸謬法”否定了亞里士多德關(guān)于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷
B．提出“自由落體”是一種最簡單的變速直線運(yùn)動--勻變速直線運(yùn)動
C．通過斜面上物體的勻加速運(yùn)動利用外推法推出斜面傾角為90°時物體做自由落體運(yùn)動且加速度大小跟物體的質(zhì)量無關(guān)
D．總體的思想方法是：對現(xiàn)象的一般觀察→提出假設(shè)→邏輯推理→對假設(shè)進(jìn)行修正和推廣

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