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        1. 精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為α=30°的光滑金屬導軌寬為L,金屬棒ab的電阻為R,質(zhì)量為m,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,導軌電阻不計,勻強磁場的方向水平向右垂直于ab,金屬棒靜止.求:
          (1)電源的輸出功率;
          (2)磁感應強度B的大。
          (3)如果磁場方向可以在垂直于ab的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,且保證棒仍然靜止在導軌上,試求最小的B值.
          分析:此電路的用電器串聯(lián),據(jù)串聯(lián)電路的特點和閉合電路的歐姆定律求電源的輸出功率;以金屬棒為研究對象,受力分析,利用靜止列平衡方程求解;利用金屬棒重力不變,結(jié)合受力分析圖,確定當安培力水平向右時,安培力最小,即B 最。
          解答:解:(1)據(jù)閉合電路的歐姆定律知干路電流:I=
          E
          R+r
          …①
           電源的輸出功率:P=I2R…②
          聯(lián)立①②解得:P=
          E2R
          (R+r)2

          (2)以金屬棒為研究對象,受力分析如圖1所示.
          精英家教網(wǎng)精英家教網(wǎng)
          由于金屬棒靜止,所以mg=BIL…③
          聯(lián)立①③解之得:B=
          mg(R+r)
          EL

          (3)以金屬棒為研究對象,當磁場方向可以在垂直于ab的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,安培力方向也改變,且保證棒仍然靜止,據(jù)圖分析知,當安培力水平向右時,安培力最小,受力分析如圖2所示.
          據(jù)圖知,最小安培力為:F=mgsinα…④
          又因為:F=B1IL…⑤
          聯(lián)立①④⑤解之得:B1=
          mg(R+r)sinα
          EL

          據(jù)左手定則知,磁場的方向垂直于斜面向下.
          答:(1)電源的輸出功率
          E2R
          (R+r)2
          ;
          (2)磁感應強度B的大小
          mg(R+r)
          EL
          ;
          (3)如果磁場方向可以在垂直于ab的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,且保證棒仍然靜止在導軌上,求最小的B值
          mg(R+r)sinα
          EL
          ,方向磁場的方向垂直于斜面向下.
          點評:解題關(guān)鍵能把立體圖轉(zhuǎn)化為受力分析的平面圖是解題關(guān)鍵,據(jù)受力分析圖分析安培力的最小值是解題的突破點.
          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為θ的斜面處于豎直向下的勻強電場中,在斜面上某點以初速度為v0水平拋出一個質(zhì)量為m的帶正電小球,小球在電場中受到的電場力與小球所受的重力相等,地球表面重力加速度為g,設斜面足夠長.問:
          (1)小球經(jīng)多長時間落到斜面?
          (2)從水平拋出至落到斜面的過程中,小球的電勢能如何變化?變化了多少?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,傾角為37°、足夠長的斜面體固定在水平地面上,小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下,從斜面上的A點由靜止開始向上作勻加速運動,前進了4.0m抵達B點時,速度為8m/s.已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,木塊質(zhì)量m=1kg.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
          (1)木塊所受的外力F多大?
          (2)若在木塊到達B點時撤去外力F,求木塊還能沿斜面上滑的距離S;
          (3)為使小木塊再次通過B點的速率為
          8
          5
          5
          m/s,求恒力F連續(xù)作用的最長時間t.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,傾角為θ的斜面上有一質(zhì)量為m的物體,在水平推力F的作用下移動了距離s,如果物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則推力所做的功為(  )

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2008?武昌區(qū)模擬)如圖所示,傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面處于電場中,斜面AB長為L,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球,以初速度υ0由斜面底端的A點開始沿斜面上滑,到達斜面頂端的速度仍為υ0,則( 。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為α的光滑斜面與半徑為R=0.4m的半圓形光滑軌道在同一豎直平面內(nèi),其中斜面與水平面BE光滑連接,水平面BE長為L=0.4m,直徑CD沿豎直方向,C、E可看作重合.現(xiàn)有一可視為質(zhì)點的小球從斜面上距B點豎直距離為H的地方由靜止釋放,小球在水平面上所受阻力為其重力的
          15
          .(取g=10m/s2
          (1)若要使小球經(jīng)E處水平進入圓形軌道且能沿軌道運動,H至少要有多高?若小球恰能沿軌道運動,那么小球在水平面DF上能滑行多遠?
          (2)若小球釋放處離B點的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的G點,求此h的值.

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