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在倾角θ=45°的斜面上,固定一金属导轨间距L=0.2m,接入电动势E=10V、内阻r=1Ω的电源,垂直导轨放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数μ=满分5 manfen5.com,整个装置放在磁感应强度的大小B=4(满分5 manfen5.com﹣1)T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,如图所示,若金属棒静止在导轨架上,其所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g=10m/s2.求滑动变阻器R能接入电路的电大阻值.

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7Ω 【解析】【解析】 金属棒受四个力作用,重力、垂直于导轨平面的支持力、沿导轨平面向上的安培力F、沿导轨平面的摩擦力f,变阻器R较大时,I较小,安培力较小,金属棒有下滑趋势,框架对棒的摩擦力方向向上,如图所示,当R最大时,金属棒刚好不下滑,根据平衡条件得: BIL+μmgcosθ﹣mgsinθ=0 I= 联立并代入数据解得:R=7Ω 答:滑动变阻器R能接入电路的电大阻值为7Ω.   【点评】静摩擦力的方向是由安培力大小决定,当安培力过大使得棒有上滑趋势,所以静摩擦力沿斜面向下.当安培力过小时,棒有下滑的趋势,所以静摩擦力沿斜面向上.  
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考点分析:
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在实验室测量直流电源的电动势和内阻,电源的电动势约为2.0V,内阻约为0.6Ω.实验室还能提供如下器材:

A.量程为3V的理想电压表V1

B.量程为15V的理想电压表V2

C.阻值为4.0Ω的定值电阻R1

D.开关两个,导线若干

为了简便快捷而双较准确地测量电源的电动势和内电阻,选择电压表、定值电阻等器材,采用如图所示电路进行实验.

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(1)电压表应该选择      (填“A”或者“B”).

(2)实验中,先将S1闭合,S2断开,电压表示数为1.98V.然后将S1、S2均闭合,电压表示数为1.68V,则测得电源电动势E=      V,内阻r=      Ω(小数点后保留两位小数).

 

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某物理兴趣小组利用图示的装置探究“影响通电螺线管的外部磁场的相关因素”,整个装置置于光滑的水平桌面上,在线圈的周围放有足够多的铁质回形针和小磁针.

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(1)实验时,把开关和触头2相连,然后通过观察发现小磁针静止时N极指向左方,由此可判断通电螺线管的左侧相当条形磁铁的      (填“N”或“S”)极.

(2)实验中,他将开关S从2换到1上,滑动变阻器的滑片P不动,可通过观察线圈吸引的铁质回形针数目来判断断线圈磁性的强弱,从而研究磁性的强弱和      的关系,此过程中有到的典型方法是      (填“控制变量法”或“比值法”).

 

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如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象,可能正确的是(  )

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A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com    C.满分5 manfen5.com    D.满分5 manfen5.com

 

 

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在同一匀强磁场中,粒子(满分5 manfen5.comH)和质子(满分5 manfen5.comH)均做匀速圆周运动,若它们的动能相等,则粒子(满分5 manfen5.comH)和质子(满分5 manfen5.comH)(  )

A.运动半径之比是2:1          B.运动周期之比是2:1

C.运动线速度大小之比是1:2    D.受到的洛伦兹力之比是1:满分5 manfen5.com

 

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如图所示,在两磁极之间放一培培养皿,磁感线垂直培养皿,皿内侧壁有环状电极A,中心有电极K,皿内装有电解液,若不考虑电解液和培养皿之间的阻力,当通以如图所示电流时,则(  )

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A.电解液将顺时针旋转流动

B.电解液静止不动

C.若将滑动变阻器的滑片向左移动,则电解液旋转流动将变慢

D.若将磁场的方向和电流的方向均变为和原来相反,则电解液转动方向不变

 

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