如图所示,倾角分别为37°和53°的两足够长绝缘斜面上端以光滑小圆弧平滑对接,左侧斜面光滑,斜面某处存在着矩形匀强磁场区域MNQP,磁场方向垂直于斜面向上,MN
题型:不详难度:来源:
如图所示,倾角分别为37°和53°的两足够长绝缘斜面上端以光滑小圆弧平滑对接,左侧斜面光滑,斜面某处存在着矩形匀强磁场区域MNQP,磁场方向垂直于斜面向上,MN平行于斜面底边,。ab与PQ相距0.5m。一不可伸长的绝缘细轻绳跨过斜面顶端,一端连接着可视为质点的带正电薄板,一端连接在单匝正方形金属线框abcd的ab边中点,ab //MN,细绳平行于斜面侧边,线框与薄板均静止在斜面上,ab与PQ相距0.5m。已知薄板电荷量q=1×10–4 C,薄板与线框的质量均为m=0.5kg,薄板与右侧斜面间的动摩擦因数μ=0.3,线框电阻R=1Ω,线框边长0.5m。(g="10" m/s2,sin37°=0.6,斜面固定,不计绳与斜面的摩擦)
(1)求薄板静止时受到的摩擦力。 (2)现在右侧斜面上方加一场强大小E= 9×103 N/C,方向沿斜面向下的匀强电场,使薄板沿斜面向下运动,线框恰能做匀速运动通过磁场;在线框的cd边刚好离开磁场时,将电场方向即刻变为垂直于右侧斜面向下(场强大小不变),线框与薄板做减速运动最后停在各自的斜面上。求磁感应强度大小B和cd边最终与MN的距离x。 |
答案
(1)1 N 沿右侧斜面向上 (2)x="2." 94 m |
解析
试题分析:(1)设绳的张力大小为T,薄板所受静摩擦力大小为f 对线框由平衡条件有 (2分) 对薄板由平衡条件有 (2分) 联立以上两式代入数据解得f="1" N (1分) 摩擦力方向沿右侧斜面向上 (1分) (2)设线框边长为L,线框做匀速运动时的速率为v,在磁场中受到的安培力为F,电场方向改变前后薄板受到的摩擦力大小分别为f1和f2 在ab进入磁场前的过程中: 由能量守恒定律有 (2分) 代入数据解得v="1" m/s (1分) 线框在磁场中做匀速运动时: (1分) 对线框由平衡条件有 (1分) 对薄板由平衡条件有 (1分) 联立以上三式代入数据解得B="2" T (1分) 在cd穿出磁场后的过程中: (1分) 因为, 所以绳子不会松弛,将和线框一起做减速运动 由能量守恒定律有 (2分) 代入数据解得 |
举一反三
如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在一水平推力F的作用 下处于静止状态。若斜面的倾角为θ,则
A.F=Gcosθ | B.F=Gsinθ | C.物体对斜面的压力FN=Gcosθ | D.物体对斜面的压力FN= |
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如图所示,用平行于斜面体A斜面的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上,在物块P上施加沿斜面向上的推力F,整个系统处于静止状态。下列说法正确的是:( )
A.物块P与斜面之间一定存在摩擦力 | B.弹簧的弹力一定沿斜面向下 | C.地面对斜面体A的摩擦力水平向左 | D.若增大推力,则弹簧弹力一定减小 |
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某小孩在广场游玩时,将一氢气球系在了水平地面上的砖块上,在水平 风力的作用下,处于如图所示的静止状态。若水平风速缓慢增大,不考虑气球体积及空气密度的变化,则下列说法中正确的是 ( )
A.砖块对地面的压力保持不变 | B.砖块受到的摩擦力可能为零 | C.砖块可能被绳子拉离地面 | D.细绳受到的拉力逐渐减小 |
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如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是( )
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如图为某国产武装直升机拖曳扫雷具扫除水雷的演习模拟图。扫雷具质量为m,当直升机水平匀速飞行时,绳子与竖直方向恒成θ角,已知物体所受浮力不能忽略,下列说法正确的是
A.绳子拉力大小为 | B.绳子拉力一定大于mg | C.海水对物体水平作用力小于绳子拉力 | D.海水对物体水平作用力可能等于绳子拉力 |
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