【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的金屬棒長為L1 ，棒兩端與長為L2的細(xì)軟金屬線相連，吊在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)金屬棒中通過穩(wěn)恒電流I后，金屬棒向紙外擺動(dòng)，擺動(dòng)過程中的最大偏角 θ＝60°。

求：(1)金屬棒中電流大小和方向；

(2)金屬棒在擺動(dòng)過程中動(dòng)能的最大值．

【答案】(1) 方向水平向右 (2)

【解析】

根據(jù)金屬棒偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則判斷電流的方向．銅棒最大偏角是60°，則偏角為30°時(shí)是它的平衡位置，對(duì)金屬棒受力分析，求出重力與安培力間的關(guān)系；偏角為30°時(shí)，金屬棒的速度最大，由動(dòng)能定理及安培力公式可以求出電流和最大動(dòng)能。

(1)金屬棒向紙外擺動(dòng)，所受的安培力向外，根據(jù)左手定則判斷得知，金屬棒中電流方向水平向右；

金屬棒上擺的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：

又安培力為：

聯(lián)立解得：

(2)由題意，金屬棒向上擺動(dòng)的最大偏角，根據(jù)對(duì)稱性可知，偏角是時(shí)是其平衡位置，金屬棒受力如圖所示

則有：

當(dāng)金屬棒偏角是時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，由動(dòng)能定理可得：

解得最大動(dòng)能為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定斜面段光滑，段粗糙，兩物體疊放在一起從點(diǎn)由靜止下滑，下滑過程中保持相對(duì)靜止，則

A. 在段時(shí)，受三個(gè)力作用

B. 在段時(shí)，可能受二個(gè)作用

C. 在段時(shí)，可能處于失重狀態(tài)

D. 整個(gè)下滑過程中，一定均處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個(gè)小鐵球，在電梯豎直運(yùn)行時(shí)，乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時(shí)的伸長量小，這一現(xiàn)象表明此過程中

A. 電梯一定是在下降 B. 電梯一定是在上升

C. 乘客一定處在超重狀態(tài) D. 乘客一定處在失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的兩平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，桿ab和導(dǎo)軌垂直且之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，有電流時(shí)，ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，右圖中有四個(gè)側(cè)視圖，標(biāo)出了四種磁場的方向，其中桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的是(　　)

A. 甲和乙 B. 丙和丁 C. 甲和丙 D. 乙和丁

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置．其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，兩盒分別與高頻電源相連。則下列說法正確的是 （ ）

A. 離子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑增大

B. 離子從磁場中獲得能量

C. 帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能與加速電壓的大小有關(guān)

D. 帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能與金屬盒的半徑有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，地面上某個(gè)空間區(qū)域存在這樣的電場，水平虛線上方的場強(qiáng)為E1，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場；虛線下方為場強(qiáng)E2、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場．一個(gè)質(zhì)量m，帶電+q的小球從上方電場的A點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果剛好到達(dá)下方電場中與A關(guān)于虛線對(duì)稱的B點(diǎn)，則下列結(jié)論正確的是（　�。�

A. 若A、B高度差為h，則

B. 帶電小球在A、B兩點(diǎn)電勢能相等

C. 在虛線上下方的電場中，帶電小球運(yùn)動(dòng)的加速度相同

D. 若，則兩電場強(qiáng)度大小關(guān)系滿足E2=2E1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】導(dǎo)線中帶電粒子定向移動(dòng)形成電流。帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力。如圖所示，設(shè)導(dǎo)線中每一個(gè)帶正電粒子定向運(yùn)動(dòng)的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n，粒子的電荷量為q，導(dǎo)線的橫截面積為s，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，下列說法正確的是

A. 題中導(dǎo)線受到的安培力方向可以用安培定則判斷

B. 由題目已知條件可以計(jì)算通過導(dǎo)線的電流為I=nqsv

C. 每個(gè)粒子所受的洛倫茲力為通電導(dǎo)線所受的安培力為

D. 改變條件，若帶電粒子所受到的洛倫茲力反向，則安培力同時(shí)反向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M＝3.0kg的小車以v0＝1.0m/s的速度在光滑的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，車上AD部分是表面粗糙的水平軌道，DC部分是光滑的1/4圓弧，整個(gè)軌道由絕緣材料制成，小車所在空間內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E＝40N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝1.0kg、電荷量為q＝－1.0×10－2C的滑塊以u＝8m/s的水平速度向右沖上小車，當(dāng)滑塊通過D點(diǎn)時(shí)速度為v1＝5.0m/s（滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2），求：

（1）滑塊從A到D的過程中，小車、滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

（2）如果圓弧軌道半徑R＝1.0m，求滑塊剛過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（3）若滑塊通過D點(diǎn)時(shí)，立即撤去磁場，要使滑塊不沖出圓弧軌道，求此圓弧的最小半徑。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開始時(shí)OB繩水平．現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變，改變OB繩長使繩右端由B點(diǎn)緩慢上移至B′點(diǎn)，此時(shí)OB′與OA之間的夾角θ＜90°．設(shè)此過程OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB，則下列說法正確的是

A. FOA一直減小 B. FOA一直增大

C. FOB一直減小 D. FOB先減小后增大

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