题文
如图,水平放置的金属导轨平行地置于匀强磁场中,间距为L=1m,磁场的磁感强度大小为B=1T,方向与导轨平面夹为α=37°,电源电动势为E=3V,定值电阻R=15Ω,其余部分电阻不计.金属棒ab的质量为1kg,始终静止在导轨上且与导轨垂直.(sin37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10m/s2)
求:(1)金属棒ab受到轨道的摩擦力;
(2)金属棒ab受到轨道的支持力.
题型:未知 难度:其他题型
答案

根据左手定则可知,安培力如图所示,
根据闭合电路欧姆定律,则有I=ER=315A=0.2A,
安培力大小则为:F=BIL=0.2N;
根据力的分解,则有
(1)f=Fsin37°=0.2×0.6N=0.12N
(2)N=mg+Fc0s37°=10+0.2×0.8=10.16N
答:(1)金属棒ab受到轨道的摩擦力0.12N;(2)金属棒ab受到轨道的支持力10.16N.
解析
ER
考点
据考高分专家说,试题“如图,水平放置的金属导轨平行地置于匀强磁.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





