15．如圖所示，兩根平行放置的金屬導(dǎo)軌框架與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，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，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？方向如何？

分析 利用閉合電路的歐姆定律即可求的電流，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．

解答 解：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
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知I=$\frac{E}{R+r}$，
聯(lián)立以上三式解得：B=$\frac{mg（R+r）}{EL}$tanθ
根據(jù)安培定則可知，磁場(chǎng)方向向上．
答：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大學(xué)為$\frac{mg（R+r）}{EL}$tanθ，方向向上．

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：多選題

5．水平推力F1和F2分別作用于水平面等質(zhì)量的a?b兩物體上，作用一段時(shí)間后撤去推力，物體a將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后先停下來，兩物體的v-t圖象如圖所示，圖中AA′∥BB′，則（　　）
A．F1的沖量大于F2的沖量B．F1的沖量小于F2的沖量
C．兩物體受到的摩擦力大小相等D．兩物體受到的摩擦力不等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位置-時(shí)間（x-t）圖象中的一段，關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的有（　　）
A．質(zhì)點(diǎn)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．質(zhì)點(diǎn)在t=3.5s時(shí)的速度等于2m/s
C．質(zhì)點(diǎn)在經(jīng)過圖線上P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)位置時(shí)的速度一定大于2m/s
D．質(zhì)點(diǎn)在第4s內(nèi)的路程大于2m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．在研究物體的運(yùn)動(dòng)中，下列說法中正確的是（　　）
A．物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，加速度就越大
B．物體運(yùn)動(dòng)的速度大小與選取的參考系無關(guān)
C．在直線運(yùn)動(dòng)中，物體的位移大小始終等于路程
D．為了確定船在大海中運(yùn)動(dòng)的位置，可以把船看做質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上，則（　�。�
A．R1＞R2
B．R2接在電源上時(shí)，電源的效率高
C．R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大
D．電源的輸出功率一樣大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．設(shè)金星和地球繞太陽中心的運(yùn)動(dòng)是公轉(zhuǎn)方向相同且軌道共面的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，金星在地球軌道的內(nèi)側(cè)（稱為地內(nèi)行星），在某特殊時(shí)刻，地球、金星和太陽會(huì)出現(xiàn)在一條直線上，這時(shí)候從地球上觀測(cè)，金星像鑲嵌在太陽臉上的小黑痣緩慢走過太陽表面，天文學(xué)稱這種現(xiàn)象為“金星凌日”，假設(shè)地球公轉(zhuǎn)軌道半徑為R，“金星凌日”每隔t0年出現(xiàn)一次，則金星的公轉(zhuǎn)軌道半徑為（　�。�
A．$\frac{{t}_{0}}{1+{t}_{0}}$RB．R$\root{2}{（\frac{{t}_{0}}{1+{t}_{0}}）^{3}}$C．R$\root{3}{（\frac{1+{t}_{0}}{{t}_{0}}）^{2}}$D．R$\root{3}{（\frac{{t}_{0}}{1+{t}_{0}}）^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖甲所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為55：10，其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈通過電流表與負(fù)載電阻R相連．若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，下列說法正確的是（　�。�
A．變壓器輸入電壓的最大值是220V
B．電壓表的示數(shù)是40V
C．副線圈輸出的正弦交變電流的頻率是100Hz
D．若電流表的示數(shù)為0.50A，變壓器的輸入功率是20$\sqrt{2}$W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi)，a、b、c、d、e、f為以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場(chǎng)線平行，bedf平面與電場(chǎng)線垂直，則下列說法中正確的是（　�。�
A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是d點(diǎn)的兩倍
B．a點(diǎn)的電勢(shì)等于f點(diǎn)的電勢(shì)
C．點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力一定做功
D．將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)，從球面上a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)的電勢(shì)能變化量最大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．在一正方形的小盒內(nèi)裝一圓球，盒與球一起沿傾角為θ的斜面下滑，如圖所示，若不存在摩擦，當(dāng)θ角增大時(shí)，下滑過程中圓球?qū)Ψ胶星氨趬毫及對(duì)方盒底面的壓力N將如何變化？（　�。�
A．N變小，T變大B．N變小，T為零C．N變小，T變小D．N不變，T變大

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