如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12V,内阻r=1.0Ω一质量m=20g的
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如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12V,内阻r=1.0Ω一质量m=20g的
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如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12V,内阻r=1.0Ω一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10m/s
2
,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)金属棒所受到的安培力;
(2)通过金属棒的电流;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
答案
(1)作出金属棒的受力图,如图.
则有F=mgsin30° F=0.1N
(2)根据安培力公式F=BIL得
得
I=
F
BL
=0.5A
(3)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆E=I(R+r)
解得
R=
E
I
-r=23Ω
答:(1)金属棒所受到的安培力为 0.1N;
(2)通过金属棒的电流为0.5A;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值为23Ω.
举一反三
近几年,我国北方地区多次遭遇沙尘暴天气.现把沙尘上扬后的情况简化为如下情境:v为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空中(不动),这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v向下时所受的阻力,此阻力可表示为:f=aρAv
2
,其中a为一系数,A为沙尘颗粒截面积,ρ为空气密度.计算结果取两位有效数字.
(1)若沙粒的密度ρ
s
=2.8×10
3
㎏/m
3
,沙尘颗粒为球形,半径r=2.5×10
-4
m,地球表面处空气密度ρ
0
=1.25㎏/m
3
,a=0.45,试估算在地面附近沙尘扬起的v值.
(2)假定空气密度ρ随高度h的变化关系为ρ=ρ
0
(1-Ch),其中ρ
0
为h=0处的空气密度,C为一常数,C=1.2×10
-4
/m
-1
,试估算当v=9.0m/s时扬尘的最大高度.(不考虑重力加速度随高度的变化,g取10m/s
2
)
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A.斜面体受地面的支持力为Mg
B.斜面体受地面的支持力为(m+M)g
C.斜面体受地面的摩擦力为mgcosθ
D.斜面体收地面的摩擦力为
1
2
mgsin2θ
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对于如图所示的两种情况,若都在A处剪断细绳,在剪断瞬间,关于甲、乙两球的受力情况,下面说法中正确的是( )
A.甲、乙两球所受合力都为零
B.甲、乙两球都只受重力作用
C.只有甲球只受重力的作用
D.只有乙球只受重力的作用
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题型:不详
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如图所示,静止在水平地面上的木箱,受到一个方向不变的斜向上的拉力F作用.当这个力从零开始逐渐增大,在木箱离开地面前,它受到的摩擦力将( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先逐渐增大,后又减小
D.先逐渐减小,后又增大
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