4．如圖所示，水平放置的兩個(gè)平行導(dǎo)軌與輸出電壓12V的直流電源相連，兩個(gè)導(dǎo)軌間的距離為0.2m，一個(gè)質(zhì)量為40g的均勻金屬棒ab垂直放在金屬軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為3Ω，其余電阻不計(jì)．取g=10m/s2．現(xiàn)在金屬棒所在的空間加一個(gè)垂直ab方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，金屬棒仍然靜止且對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好為零，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向．

分析 金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，且對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好為零，則金屬棒受到重力和安培力兩個(gè)力，合力為零，根據(jù)平衡條件結(jié)合左手定則分析即可．

解答 解：金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，且對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好為零，則金屬棒受到重力和安培力兩個(gè)力，合力為零，則安培力大小F=mg，方向豎直向上，根據(jù)左手定則可知，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，根據(jù)F=mg=BIL得：
B=$\frac{mg}{IL}=\frac{0.04×10}{\frac{12}{3}×0.2}=0.5T$
答：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T，方向水平向左．

點(diǎn)評(píng) 本題是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問題，是磁場(chǎng)與力學(xué)知識(shí)的綜合，分析和計(jì)算安培力是關(guān)鍵，要求同學(xué)們能抓住平衡條件求解．

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：選擇題

14．如圖所示，a、b是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E．從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子（不計(jì)重力），這些正離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分成3束．則下列判斷正確的是（　�。�
A．這三束正離子的速度一定不相同
B．這三束正離子的比荷一定不相同
C．a、b兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定由b指向a
D．若這三束離子改為帶負(fù)電而其他條件不變，則仍沿原軌跡運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．以下哪些現(xiàn)象是由于光的全反射形成的（　�。�
A．將空玻璃試管插入水中看上去比充滿水的試管要亮得多
B．夜晚，湖面上映出了岸上的彩燈
C．夏天，海面上出現(xiàn)的海市蜃樓
D．在炎熱的夏天，向遠(yuǎn)處的柏油馬路看去，路面特別明亮光滑，像用水淋過一樣

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖，一帶電粒子在電場(chǎng)力作用下，沿虛線所示的軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，若不計(jì)粒子所受重力，則電荷的加速度、動(dòng)能、電勢(shì)能的變化情況是（　�。�
A．加速度的大小和動(dòng)能、電勢(shì)能都增大
B．加速度的大小和動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小
C．加速度的大小和電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大
D．加速度的大小和動(dòng)能、電勢(shì)能都減小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．在圖中實(shí)線框所示的區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)子恰好能沿直線MN從左至右通過這一區(qū)域．那么勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向可能為下列哪種情況（　�。�
A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上
B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向外
C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向里
D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向都水平向右

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，物體A靜止于斜面上，下列說法正確的是（　�。�
A．物體A對(duì)斜面的壓力就是物體A所受重力垂直于斜面的分力
B．物體A所受重力沿斜面的分力和斜面所受的摩擦力是一對(duì)平衡力
C．物體A受到的重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)相互作用力
D．物體A對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定的光滑絕緣圓環(huán)，半徑r=0.3m，圓環(huán)上套有一質(zhì)量m=1×10-2kg、帶電量q=+5xl0-5C的小球．勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右且與圓軌道所在平面平行．A為圓環(huán)最高點(diǎn)，B、C與圓心O在同一條水平線上．小球從A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=3m/s．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�
（2）小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的作用力．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)軌cdef上，棒ab與導(dǎo)軌相互垂直并接觸良好，導(dǎo)軌間的接有電源，現(xiàn)有兩種方式在空間加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab棒均處于靜止，第一次勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上；第二次勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜向右上與金屬導(dǎo)軌平面成θ=30°角（如圖中所示），兩次勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．則金屬棒ab第一次與第二次的受力的大小之比正確的是（　�。�
A．所受安培力大小之比為1：1B．所受安培力大小之比為2：1
C．所受摩擦力大小之比為1：1D．所受摩擦力大小之比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．歐姆在探索導(dǎo)體的導(dǎo)電規(guī)律時(shí)，沒有電流表．他利用小磁針的偏轉(zhuǎn)來檢測(cè)電流，具體的做法：在地磁場(chǎng)作用下，小磁針處于水平靜止，在小磁針上方平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．當(dāng)通過該導(dǎo)線的電流為I時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了30°，則當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60°時(shí)，通過該導(dǎo)線的電流為（直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與直導(dǎo)線中的電流成正比）（　�。�
A．3IB．2IC．$\sqrt{3}$ID．I

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