【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個質量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導軌的其它電阻不計，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，

試求：

（1）通過導體棒的電流；

（2）導體棒受到的安培力大��；

（3）導體棒受到的摩擦力的大小。

【答案】（1）1.5A （2）0.30N （3）0.06N

【解析】

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小。
（2）根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小，運用左手定則判斷安培力的方向。
（3）導體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡，根據(jù)共點力平衡求出摩擦力的大小。

（1）導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

代人數(shù)據(jù)解得：I=1.5A
（2）導體棒受到的安培力：F安=BIL
代人數(shù)據(jù)解得：F=0.30N，方向沿斜面向上
（3）導體棒所受重力沿斜面向下的分力為：F1=mgsin37°=0.24N
由于F1小于安培力，故導體棒受沿斜面向下的摩擦力f，根據(jù)共點力平衡條件有：
mgsin37°+f=F安
解得：f=0.06N

練習冊系列答案
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【題目】設均勻球體在空氣中下落時，空氣對球體的阻力的大小只與球的最大截面積成正比。某同學用輕質細繩連接球A與球B，再用輕質細繩將球B懸掛于上方某位置點，當兩球處于平衡狀態(tài)時，球A與水平地面的距離為18m，此時兩細繩拉力的大小分別是2N、3N。已知球A與球B的半徑之比為1:2，當?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2。第一次，若只剪斷細繩，A球經(jīng)2s落地。第二次，若只剪斷細繩，A球經(jīng)多長時間落地？（結果保留兩位有效數(shù)字）

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A. Ⅱ、Ⅲ過程中ab中的電流強度相等

B. Ⅱ、Ⅲ過程中cd中的電流強度相等

C. I、Ⅱ、Ⅲ過程中ab間的電壓相等

D. I、Ⅱ、Ⅲ過程中導線框消耗的總電功率相等

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【題目】風洞是研究空氣動力學的實驗設備。如圖，將剛性桿水平固定在風洞內距地面高度H=3.2 m處，桿上套一質量m=3 kg，可沿桿滑動的小球。將小球所受的風力調節(jié)為F=15 N，方向水平向左。小球以初速度v0=8 m/s向右離開桿端，假設小球所受風力不變，取g=10m/s2。求：

（1）小球落地所需時間和離開桿端的水平距離；

（2）小球落地時的動能。

（3）小球離開桿端后經(jīng)過多少時間動能為78 J？

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【題目】圖1所示為一列簡諧橫波在某時刻的波動圖象，圖2所示為該波中x=1.5m處質點P的振動圖象，下列說法正確的是

A. 該波的波速為2m/s

B. 該波一定沿x軸負方向傳播

C. t= 1.0s時，質點P的加速度最小，速度最大

D. 圖1所對應的時刻可能是t=0.5s

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【題目】一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ，以一定的速度勻速運動，某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊男∥飰K，如圖甲所示，以此時為計時起點t=0，小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關系如圖乙所示，圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向，v1>v2，已知傳送帶的速度保持不變，則（ ）

A. 小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ

B. 小物塊在0~t1內運動的位移比在t1~t2內運動的位移小

C. 0~t2內，傳送帶對物塊做功為

D. 0~t2內物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產(chǎn)生的熱量

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【題目】電磁軌道炮的加速原理如圖所示。金屬炮彈靜止置于兩固定的平行導電導軌之間，并與軌道接觸良好。開始時炮彈在導軌的一端，通過電流后炮彈會被安培力加速，最后從導軌另一端的出口高速射出。設兩導軌之間的距離L，導軌長s，炮彈質量m。導軌上電流為I，方向如圖中箭頭所示。若炮彈出口速度為v，忽略摩擦力與重力的影響。求：

（1）炮彈在兩導軌間的加速度大小a；

（2）軌道間所加勻強磁場的磁感應強度為多大？

（3）磁場力的最大功率為多大。

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（1）金屬桿ab運動的最大速度；

（2）金屬桿ab運動的加速度為時，電阻R上電功率；

（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，克服安培力所做的功．

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