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如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角为θ=37°,导轨间距为l=0.50 m,金属杆ab、cd的质量均为m=1 kg,电阻均为r=0.10 Ω,垂直于导轨水平放置.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=2.0 T.用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆匀速向上运动,两杆与斜面间的动摩擦因数μ=0.3,不计导轨电阻,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则:要使cd杆静止在斜面上,拉力应为多大?试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角为θ=37°,导轨间距为l=0.50 m,金属杆ab、cd的质量均为m=1 kg,电阻均为r=0.10 Ω,垂直于导轨水平放置.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=2.0 T.用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆匀速向上运动,两杆与斜面间的动摩擦因数μ=0.3,不计导轨电阻,重力加速度g=10 m/s
2
,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则:要使cd杆静止在斜面上,拉力应为多大?
试题解答
见解析
将两杆看作整体,受力分析如图所示,
其中F
f
为ab杆和cd杆受到的摩擦力.
当cd杆有向上的运动趋势时,F
fcd
方向沿斜面向下,F
1
=2mgsin θ+μmgcos θ+F
fcd
F
fcd
有最大值μmgcos θ时,F
1
也有最大值F
max
=2mg(sin θ+μcos θ)=16.8 N
当cd杆有向下的运动趋势时,F
fcd
方向沿斜面向上,
F
2
=2mgsin θ+μmgcos θ-F
fcd
F
fcd
有最大值μmgcos θ时,F
2
有最小值
F
min
=2mgsin θ=12 N.
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解答题
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物理
力的概念及其矢量性
相关试题
在如图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行.劲度系数k=5 N/m的轻弹簧一端固定在O点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中.已知A、B的质量分别为mA=0.1 kg和mB=0.2 kg,B所带电荷量q=+4×10-6C.设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B电荷量不变.取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)求B所受静摩擦力的大小;(2)现对A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6 m/s2开始做匀加速直线运动.A从M到N的过程中,B的电势能增加了ΔEp=0.06 J.已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率.?
如图,两根足够长平行光滑的金属导轨相距为l,导轨与水平面夹角为θ,并处于磁感应强度为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。两金属导轨的上端与阻值为R的灯泡连接,并连接水平放置、长和宽都为d的平行金属板,板内存在垂直纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场。长为l的金属棒ab垂直于金属导轨,且始终与导轨接触良好。当金属棒固定不动时,质量为m、电荷量为q的粒子流沿中线射入金属板内,恰好在金属板的左下边沿穿出。粒子重力不计,重力加速度为g,导轨和金属棒的电阻不计。(1) 粒子流带何种电荷,速度多大?(2) 现将金属棒由静止释放,待棒沿导轨匀速下滑后,粒子流水平通过,求金属棒质量M。?
中国科学家发现了量子反常霍尔效应,杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果.如图所示, 厚度为h,宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是A.上表面的电势高于下表面电势B.仅增大h时,上下表面的电势差增大C.仅增大d时,上下表面的电势差减小D.仅增大电流I时,上下表面的电势差减小?
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多项式是_______次_______项式.?
当x=1时,代数式的值为3,则代数式﹣2a﹣b﹣2的值为_________.?
把下列各数填在相应的大括号里(填序号).正数集合{ };负整数集合{ };整数集合{ };负分数集合{ }.?
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