时间:2018-10-02 05:15:37
1、简答题 如图（a）所示，在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上，水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab，电流大小为I=2.0A．为使导体棒ab在斜面上静止，可加一匀强磁场．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）
（1）若磁感应强度方向水平向左，请在图（b）中标出电流的方向，并作出ab的受力示意图；求出磁感应强度B1的大小．
（2）若磁感应强度方向竖直向上，请在图（c）中做出ab的受力示意图；求出磁感应强度B2的大小．
（3）既要使导体棒静止在斜面上，又要所加磁场的磁感应强度B3最小，请在图（d）中画出B3方向，并求出B3的大小．
参考答案：26?（1）电流的方向如图，ab的受力示意如图；
此时导线二力平衡：mg=B1IL?
解得：B1=mgIL=0.01×102×0.5T=0.1T?
（2）ab的受力示意如图?
此时导线三力平衡：tan37°=Fmg=B2ILmg；
解得：B2=mgtan37°IL=0.01×10×0.01×10×342×0.5T=0.075T；
（3）若既要使导体棒静止在斜面上，又要所加磁场的磁感应强度B3最小，则磁场力F应与支持力N垂直沿斜面向上，磁场B3应垂直斜面向右下方，如图．?
由三力平衡可知：sin37°=Fmg=B3ILmg；
解得：B3=mg?Sin37°IL=0.01×10×0.62×0.5T=0.06T?
答：（1）电流方向如图所示，受力示意图如图所示，磁感应强度B1的大小为0.1T．
（2）受力示意图如图所示，磁感应强度B2的大小为0.075T．
（3）要所加磁场的磁感应强度B3最小，B3方向如图所示，B3的大小为0.06T．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 两条间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面夹角θ=30°．金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与竖直成30°斜向上，如图所示 ，此时金属杆ab刚好处于静止状态．采取以下措施后，仍可以使金属杆处于静止状态的有（ ）（忽略此过程中产生的感应电流）
A．将磁场方向改为竖直向上，同时减小B，其他条件不变
B．增大倾角θ同时调节滑动变阻器使电流增大，其他条件不变
C．增大倾角θ，磁场方向改为水平向左，其他条件不变
D．减小倾角θ，同时调节滑动变阻器使连入电路中的电阻减小，
其他条件不变
参考答案：A．根据初始条件受力分析知mgsinθ=BIL，将磁场方向改为竖直向上，安培力变为水平方向，此时只需比较mgsinθ与BILcosθ的大小，I还减小，可知mgsinθ＞BILcosθ，不能处于静止状态．故A错误．
B．通过受力分析发现，增大倾角θ，重力沿斜面向下的分力增大，电流增大，安培力沿斜面方向的分力也增大，两个分力仍能平衡，所以金属杆能处于静止状态．故B对．
C．增大倾角θ，磁场方向改为水平向左，安培力方向变成竖直向上，mg≠BIL，所以金属棒不能平衡．故C错．
D．减小倾角θ，重力沿斜面向下的分力减小，节滑动变阻器使连入电路中的电阻减小，电流增大，安培力增大，通过力图分析，重力沿斜面向下的分力小于安培力沿斜面向上的分力，所以不能平衡．故D错．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 质量为m的物体放在倾角为θ的静止斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因素为μ，在水平恒力F的作用下，物体恰好沿斜面匀速向上运动，如图所示，则物体受到的摩擦力大小可表示为
[? ]
A．μmgsinθ
B．μ(mgcosθ＋Fsinθ)
C．Fcosθ－mgsinθ
D．μ(mgcosθ－Fsinθ)
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 不定项选择
下列关于动摩擦因数的说法中，正确的是（? ）
A．物体越重，物体与水平支持面之间的动摩擦因数越大
B．物体在一支持面上滑动，当支持面倾斜放置时，动摩擦因数比水平放置时小一些
C．两个物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的，与滑动摩擦力和正压力大小无关
D．两个物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的正压力成反比
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
5、填空题 如图所示为上海浦东国际机场候机楼的结构简化图．这种设计的优点是，利用两侧斜壁向外倾倒的趋势，将钢索拉紧，而拉紧的钢索能承重，从而将屋面托住．现假设一面斜壁质量为m，分布均匀，在地面处有一固定转轴OO′，斜壁可绕OO′轴转动，此时斜壁与地面夹角为60°，斜壁上端所有钢索的总拉力为F，与斜壁夹角为30°．设两侧斜壁结构相同且对称，屋面通过短钢棒支撑在两钢索上．则所有钢索的总拉力F=______mg，钢索能承担的总重力（包括屋面、钢棒等）G=______mg．
参考答案：
（1）斜壁的受力情况（OOˊ除外）：重力、钢索的总拉力，画出受力分析图如图．设OA的长度为L，可以由力矩平衡，得：
mgL2cos60°=FLsin30°
解得：F=12mg
（2）对屋面来说可以看作共点力的平衡，两边钢索总拉力F的反作用力F1与屋面的重力G交汇于C点，处于三力平衡状态，即：
? 2F1cos60°=G
解得：G=F1=12mg
故答案为：12mg，12mg
本题解析：
本题难度：一般