如圖8所示，MN是一根長(zhǎng)為l＝10 cm，質(zhì)量m＝50 g的金屬棒，用兩根長(zhǎng)度也為l的細(xì)軟導(dǎo)線將導(dǎo)體棒MN水平吊起，使導(dǎo)體棒處在B＝ T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，未通電流時(shí)，細(xì)導(dǎo)線在豎直方向，通入恒定電流后，金屬棒向外偏轉(zhuǎn)的最大偏角θ＝37°，求金屬棒中恒定電流的大小。

圖8


解析：金屬棒向外偏轉(zhuǎn)的過(guò)程中，受重力mg、導(dǎo)線拉力FT、安培力F共三個(gè)力的作用，其中導(dǎo)線的拉力不做功，由動(dòng)能定理得：WF＋WG＝0

其中WF＝Flsin θ＝BIl2sin θ，

WG＝－mgl(1－cos θ)

金屬棒中的電流為I＝

解得：I＝5 A

答案：5 A


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖（a）為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中電流傳感器（電阻不計(jì)）能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像。平行且足夠長(zhǎng)的光滑金屬軌道的電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌平面與水平方向夾角θ=30°。軌道上端連接一阻值R=1.0Ω的定值電阻，金屬桿MN的電阻r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg，桿長(zhǎng)L=1m跨接在兩導(dǎo)軌上。在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，閉合開(kāi)關(guān)s，讓金屬桿MN從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放，其始終與軌道垂直且接觸良好。此后計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖（b）所示的，I-t圖像（g取10m/s2），求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和在t=0.5s時(shí)電阻R的熱功率；

（2）估算0~1.2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量及在R上產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若在2.0s時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，請(qǐng)定性分析金屬桿MN 0~4.0s末的運(yùn)動(dòng)情況；并在圖（c）中定性畫(huà)出金屬桿MN 0~4.0s末的速度隨時(shí)間的變化圖像。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在如圖2所示電路中，AB為粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為L的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖線應(yīng)為(　　)

圖2

圖3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖7所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，R0＝r，滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b緩慢移動(dòng)，則在此過(guò)程中(　　)

圖7

A．電壓表V1的示數(shù)一直增大

B．電壓表V2的示數(shù)先增大后減小

C．電源的總功率先減小后增大

D．電源的輸出功率先減小后增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖3，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向(　　)

圖3

A．向左

B．向右

C．垂直紙面向外

D．垂直紙面向里

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖4。若不計(jì)粒子的重力，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

圖4

A．a粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電

B．a粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大

C．b粒子動(dòng)能較大

D．b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖11所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m＝5.0×10－8 kg、電量為q＝1.0×10－6 C的帶電粒子。從靜止開(kāi)始經(jīng)U0＝10 V的電壓加速后，從P點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入磁場(chǎng)，已知OP＝30 cm，(粒子重力不計(jì)，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：

圖11

(1)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度v的大小；

(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0 T，粒子從x軸上的Q點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，求OQ的距離；

(3)若粒子不能進(jìn)入x軸上方，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′滿足的條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖3，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)。閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是(　　)

圖3

A．線圈接在了直流電源上

B．電源電壓過(guò)高

C．所選線圈的匝數(shù)過(guò)多

D．所用套環(huán)的材料與老師的不同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，車廂里懸掛著兩個(gè)質(zhì)量不同的小球，上面的球比下面的球質(zhì)量大，當(dāng)車廂向右作勻加速運(yùn)動(dòng)(空氣阻力不計(jì))時(shí)，下列各圖中正確的是(      )

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