3．兩根平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌框架與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)．導(dǎo)軌上有一根垂直于導(dǎo)軌放置的，質(zhì)量為m的均勻金屬棒．電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，導(dǎo)軌和金屬棒的總電阻為R．求
（1）金屬棒中的電流I的大小．
（2）若整個(gè)裝置位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，要使金屬棒靜止，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？

分析 （1）利用閉合電路的歐姆定律即可求的電流；
（2）以金屬棒為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件求安培力的大小，然后由安培力公式計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

解答 解：（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知I=$\frac{E}{R+r}$
（2）以金屬棒為研究對(duì)象受力分析，運(yùn)用合成法如圖：

由幾何知識(shí)得：F=mgtanθ
由安培力公式：F=BIL
聯(lián)立以上三式解得：B=$\frac{mg（R+r）}{EL}$tanθ
答：（1）金屬棒中的電流I的大小$\frac{E}{R+r}$
（2）所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：$\frac{mg（R+r）}{EL}$tanθ

點(diǎn)評(píng) 本題借助安培力考查了平衡條件的應(yīng)用，判斷安培力的方向時(shí)要注意安培力一定與B垂直、與I垂直．

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：填空題

13．某學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)．他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶，如圖所示．他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，在這點(diǎn)下標(biāo)明A，第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B，第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C，第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D，第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E．測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.91cm、CD長(zhǎng)為11.40cm，DE長(zhǎng)為14.03cm，則打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為1.01m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2.63m/s2，AB的距離應(yīng)為6.14cm．（保留三位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，是一正弦式交變電流的電流圖象，電流的有效值和周期分別為（　　）
A．10$\sqrt{2}$A，0.2sB．5$\sqrt{2}$A，0.2sC．10$\sqrt{2}$A，0.1sD．5$\sqrt{2}$A，0.1s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，邊長(zhǎng)L=2m的正方形abcd區(qū)域（含邊界）內(nèi)，存在著垂直于區(qū)域表面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度日=0.5t帶電平行金屬板MN、PQ間形成了勻強(qiáng)電場(chǎng)E（不考慮金屬板在其它區(qū)域形成的電場(chǎng)）．MN放在ad邊上，兩板左端肘、P恰在ab邊上，兩板右端N、Q間有一絕緣擋板EF，EF申間有一小孔O，金屬板長(zhǎng)度、板間距、擋板長(zhǎng)度均為導(dǎo)．在M和P的中間位置有一離子源s，能夠正對(duì)孔O不斷發(fā)射出各種速率的帶負(fù)電離子，離子的電荷量均為q=1.6×10-16C，質(zhì)量均為m=3.2×1025kg．（不計(jì)離子的重力，不考慮離子之間的相互作用，離子打到金屬板或擋板上后將不反彈）
（1）當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度E0=2×105N/C時(shí)，求能夠袷SO連線穿過孔O的離子的速率v；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度取值在一定范圍內(nèi)時(shí)，可使沿so連線穿過O并進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的離子直接從bc邊射出，求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度最大值E1及在此種情況下，離子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（3）在電場(chǎng)強(qiáng)度取第（2）問中滿足條件的最小值的情況下，緊貼磁場(chǎng)邊緣cd的內(nèi)側(cè)，從c點(diǎn)沿cd方向入射一電荷量分也為q、質(zhì)量也為m，的帶正電離子，要保證磁場(chǎng)中能夠發(fā)生正、負(fù)離子的相向正碰（碰撞時(shí)兩離子的速度方向恰好相反），求該正離子入射的速率v．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．將一個(gè)力F分解成兩個(gè)分力F1和F2，則下列說法正確的是（　�。�
A．F1大小一定小于F的大小
B．物體同時(shí)受到F1、F2和F三個(gè)力的作用
C．F1和F2的共同作用效果與F的作用效果一定相同
D．一個(gè)力只能分解成兩個(gè)分力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，水平放置的帶電平行板M、N相距10cm，A點(diǎn)距M板3cm，AB間距為10cm，且與水平方向成30°角，將一帶電荷量為2.0×10-6C的正電荷q由A點(diǎn)沿AB直線移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為1.6×10-6 J．試求：
（1）板間電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）M、N兩板間的電勢(shì)差；
（3）電荷q在B點(diǎn)的電勢(shì)能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖表示磁場(chǎng)的磁感線，依圖分析磁場(chǎng)中a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大的是（　�。�
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．關(guān)于速度和加速度，下列說法正確的是（　�。�
A．速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量B．加速度是描述速度增加的物理量
C．速度與加速度方向相同D．速度大的物體，加速度可能為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．圖中的三條直線描述了A、B、C三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，通過圖象，我們可以得到（　　）
A．物體C做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．物體A和B從同一地點(diǎn)出發(fā)，6s末兩物體相遇
C．三個(gè)物體中C物體的加速度最小
D．0-6s內(nèi)物體A經(jīng)過的位移大小為5m

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案