10.在傾角為θ的光滑斜面上,放置一段通有電流強(qiáng)度I,長(zhǎng)度L,質(zhì)量m的導(dǎo)體棒a(電流方向向里),如圖所示.
①若空間中有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則磁場(chǎng)強(qiáng)度B1是多大?
②若磁場(chǎng)方向任意,要使導(dǎo)體棒a靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小和方向如何?

分析 (1)對(duì)導(dǎo)體棒受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力的大小,從而根據(jù)安培力的公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
(2)當(dāng)棒子對(duì)斜面無(wú)壓力,則導(dǎo)體棒所受重力和安培力平衡,根據(jù)平衡,結(jié)合安培力的公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,根據(jù)左手定則判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.

解答 解:(1)若磁場(chǎng)方向豎直向上,由導(dǎo)線受力情況可知由平衡條件得:
在水平方向上:F-FNsinθ=0
在豎直方向上:mg-FNcosθ=0
其中F=B1IL,聯(lián)立以上各式可解得:${B_1}=\frac{mgtanθ}{IL}$;
(2)當(dāng)安培力與重力平衡時(shí),導(dǎo)體棒對(duì)地面沒有壓力,則有:F=mg,F(xiàn)=B2IL,
得:${B_2}=\frac{mg}{IL}$;B2的水平向左.
答:(1)若空間中有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B是$\frac{mgtanθ}{IL}$;
(2)若磁場(chǎng)方向與紙面平行,要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力,所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為$\frac{mg}{IL}$,方向水平向左.

點(diǎn)評(píng) 本題考查包含安培力的共點(diǎn)力平衡問題;解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解,掌握安培力大小公式和安培力方向的判斷.注意在分析時(shí)要畫出平面圖進(jìn)行受力分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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4.下列說法正確的是(  )
A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,并在此基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
B.根據(jù)波爾的原子模型,氫原子從量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)最多可輻射6種不同頻率的光子
C.光照射某種金屬時(shí),只要光的強(qiáng)度足夠大、照射時(shí)間足夠長(zhǎng),總能夠發(fā)生光電效應(yīng)
D.${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{36}^{89}$Kr+${\;}_{56}^{144}$Ba+3${\;}_{0}^{1}$n是聚變反應(yīng)

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1.某壓縮式噴霧器儲(chǔ)液桶的容量是5.7×10-3m3.往桶內(nèi)倒入4.2×10-3m3的藥液后開始打氣,若關(guān)閉噴液口,且每次能打進(jìn)1.5×10-4m3的空氣,則要使噴霧器內(nèi)空氣的壓強(qiáng)達(dá)到2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓應(yīng)打幾次?在該情況下打噴液口能否噴霧器內(nèi)的藥液全部噴完?(設(shè)大氣壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,整個(gè)過程中溫度不變)

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18.光滑斜面上每隔1s無(wú)初速度釋放一個(gè)相同的小球,當(dāng)?shù)?個(gè)小球正欲滾下時(shí),第1個(gè)小球剛好到達(dá)地面,此時(shí)第2個(gè)與第3個(gè)小球間的距離剛好是1.5m,如圖所示,求
(1)小球的加速度是多大?
(2)斜面的長(zhǎng)度是多少?

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5.一根長(zhǎng)我L的細(xì)線下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),細(xì)線的上端固定在天花板O處,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向夾角為θ,如圖所示,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.細(xì)線所受的拉力大小為F=$\frac{mg}{sinθ}$B.細(xì)線所受的拉力大小為F=mgcosθ
C.小球運(yùn)動(dòng)周期為T=2π$\sqrt{\frac{Lsinθ}{g}}$D.小球運(yùn)動(dòng)周期為T=2π$\sqrt{\frac{Lcosθ}{g}}$

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15.2016年10月19 日,“神舟十一號(hào)”飛船與“天空二號(hào)”目標(biāo)飛行器自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功.對(duì)接時(shí)離地面的高度h1,比2013年6月13日“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”對(duì)接時(shí)離地面的高度h2,略大,對(duì)接后均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知地球半徑為R,同步衛(wèi)星的軌道半徑r=6.6R,h2<$\frac{R}{16}$,由題可知( 。
A.“天宮一號(hào)”比“天宮二號(hào)”的機(jī)械能小
B.“天宮一號(hào)”與“天宮二號(hào)”的運(yùn)行速度之比為$\sqrt{\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}}$
C.“天宮一號(hào)”與“天宮二號(hào)”的向心加速度之比為${(\frac{{R+h}_{1}}{R+{h}_{2}})}^{2}$
D.“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期約為4小時(shí)

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2.如圖所示,滑塊B所在的水平地面光滑,滑塊A在水平力F作用下緊靠滑塊B剛好一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A、B間的接觸面為豎直面,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M,A、B間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則( 。
A.A對(duì)B的摩擦力方向向上B.地面對(duì)B的支持力等于(M+m)g
C.A、B間的壓力大小等于$\frac{MF}{M+m}$D.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{(M+m)mg}{MF}$

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19.發(fā)射通信衛(wèi)星常用的方法是:先用火箭將衛(wèi)星送入近地圓形軌道運(yùn)行,然后再適時(shí)開動(dòng)衛(wèi)星上的小型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),經(jīng)過過渡軌道將其送入與地球自轉(zhuǎn)同步的圓形運(yùn)行軌道.比較衛(wèi)星在兩個(gè)圓形軌道上的運(yùn)行狀態(tài),在同步軌道上衛(wèi)星的( 。
A.機(jī)械能大,動(dòng)能小B.機(jī)械能小,動(dòng)能大
C.機(jī)械能大,動(dòng)能也大D.機(jī)械能小,動(dòng)能也小

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20.如圖1所示,建筑工地常用吊車通過鋼索將建筑材料從地面吊到高處,圖2為建筑材料被吊車豎直向上提升過程的簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)圖象,下列判斷正確的是( 。
A.前5s的平均速度是0.5m/sB.整個(gè)過程上升高度是30m
C.30~36s材料處于超重狀態(tài)D.前10s鋼索最容易發(fā)生斷裂

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