15．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=2V，r=0.5Ω，豎直導(dǎo)軌寬L=0.2m，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另有一金屬棒ab，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.5Ω，它與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，金屬棒靠在導(dǎo)軌的外面，為使金屬棒靜止不下滑，施加一個(gè)與紙面夾角為30°且方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，g取10m/s2，求：
（1）磁場(chǎng)的方向；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

分析 導(dǎo)體棒受重力、軌道的彈力、安培力和摩擦力處于平衡，根據(jù)受力平衡，判斷出安培力的方向，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．摩擦力的方向可能向上，也有可能向下，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力的大小范圍，從而得出B的大小范圍

解答 解：（1）以靜止的金屬棒為研究對(duì)象，畫出其側(cè)視圖，受力如圖．
要使金屬棒靜止，通電金屬棒所受安培力一定要有向左的分量，由左手定則判定磁場(chǎng)方向應(yīng)斜向下；
（2）根據(jù)平衡條件，若摩擦力方向向上，則：B1ILsin30°+μB1ILcos30°=mg
若摩擦力方向向下，則：B2ILsin30°-μB2ILcos30°=mg
其中電流I=$\frac{E}{R+r}$
代入數(shù)據(jù)解得：B1=3T，B2=16.3T
故所求磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍3T≤B≤16.3T；
答：（1）說出磁場(chǎng)的方向斜向下；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍3T≤B≤16.3T

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)將立體圖轉(zhuǎn)換為平面圖，利用共點(diǎn)力平衡求出安培力的范圍，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍

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：解答題

8．如圖，質(zhì)量為M=1kg的物塊靜止在桌面邊緣，桌面離水平地面的高度為h=1.8m．一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=20m/s射入物塊，在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度v1=10m/s穿出木塊．重力加速度g取10m/s2，求：
（1）子彈穿過木塊時(shí)，木塊獲得的水平初速度v．
（2）子彈穿過木塊產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．某同學(xué)研究小滑塊在水平長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力的大小，選用的實(shí)驗(yàn)器材是：長(zhǎng)木板、總質(zhì)量為m的小滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計(jì)、弧形斜面、擋光片、游標(biāo)卡尺、刻度尺．器材安裝如圖甲所示．

①主要的實(shí)驗(yàn)過程：
（�。┯糜螛�(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d=8.02mm；
（ⅱ） 讓小滑塊車從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過光電門時(shí)數(shù)字毫秒計(jì)示數(shù)t；
（ⅲ） 用刻度尺量出小滑塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)擋光片與光電門間的距離L；
（ⅳ） 求出小滑塊車與木板間摩擦力f=$\frac{mrkcjrtv^{2}}{2L{t}^{2}}$ （用物理量m、d、L、t表示）；
②若實(shí)驗(yàn)中沒有現(xiàn)成的擋光片，某同學(xué)用一寬度為6cm的金屬片替代，這種做法是否合理？不合理 （選填“合理”或“不合理”）．
③實(shí)驗(yàn)中，小滑塊釋放的高度要適當(dāng)高一些，其目的是減少系統(tǒng)誤差．（選填“系統(tǒng)”或“偶然”）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列關(guān)于近代物理學(xué)常識(shí)的表述中，正確的是（　�。�
A．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個(gè)電子
B．普朗克在1900年將“能量子”引入物理學(xué)，破除“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，成為近代物理學(xué)思想的基石之一
C．美國物理學(xué)家密立根，測(cè)量金屬的遏止電壓UC與入射光的頻率ν，由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較，以此檢驗(yàn)了愛因斯坦光電效應(yīng)的正確性
D．英國物理學(xué)家湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況斷定，它的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流并求出了這種粒子的比荷，從而發(fā)現(xiàn)了電子
E．所有的核反應(yīng)都遵循核電荷數(shù)守恒，反應(yīng)前后核的總質(zhì)量也保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．某研究小組的同學(xué)在水平放置的方木板上做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O以及兩只彈簧秤拉力的大小和方向
（2）如圖（a）所示，已知F1與F2，請(qǐng)用作圖法求出F1與F2的合力
（3）圖（b）所示是甲、乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中力F′是用一只彈簧秤拉橡皮筋時(shí)的圖示，則兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定存在問題的是：同學(xué)乙．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，部分步驟如下：

（1）分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑，某次測(cè)量的示數(shù)分別如圖甲、乙所示，長(zhǎng)度為50.3mm，直徑為5.310mm．
（2）選用多用電表的電阻“×1”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丁所示，則該電阻的阻值約為22Ω；
（3）為更精確地測(cè)量其電阻，可供選擇的器材如下：
電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻約為2Ω）；
電流表A2（量程l50mA，內(nèi)阻約為10Ω）；
電壓表V1量程lV，內(nèi)阻r=1000Ω）；
電壓表V2（量程l5V，內(nèi)阻約為3000Ω）；
定值電阻R0=1000Ω；
滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值5Ω）；
滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值l000Ω）；
電源E（電動(dòng)勢(shì)約為4V，內(nèi)阻r約為1Ω）；
開關(guān)，導(dǎo)線若干．
為了使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的$\frac{1}{3}$，電壓表應(yīng)選V1，電流表應(yīng)選A2，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1．（均填器材代號(hào)）
根據(jù)你選擇的器材，請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．有一種靜電除塵的方式，如圖所示，空氣中的塵埃進(jìn)入電離區(qū)后帶上負(fù)電，然后沿平行軸線飛入金屬圓筒收集區(qū)．在圓筒軸線處放有一條直線，在導(dǎo)線與筒壁間加上電壓U，形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng)，假設(shè)每個(gè)塵埃的質(zhì)量和帶電量均相同，飛入收集區(qū)的速度相同，不計(jì)塵埃的重力，不考慮塵埃間的相互作用，則（　�。�
A．大量塵埃將聚集在導(dǎo)線上
B．塵埃在圓筒內(nèi)都做類似平拋的運(yùn)動(dòng)
C．被收集塵埃的電勢(shì)能減少量都相等
D．飛入時(shí)與圓筒軸線距離相同的塵埃到達(dá)筒壁所用的時(shí)間相同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．在甘肅省“月牙泉、鳴沙山”風(fēng)景名勝區(qū)里有一種滑沙運(yùn)動(dòng)．簡(jiǎn)化為如圖所示模型：某人坐在滑板上從斜坡的高出A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點(diǎn)后，壓水平的滑到再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來，若人和滑板的總質(zhì)量M=60kg（其中滑板質(zhì)量m=3kg），滑板與斜坡滑到和水平滑到間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.50，斜坡的傾角θ=65°（sin65°=0.91，cos65°=0.42），斜坡與水平滑到間是平滑連接的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）人從斜坡上滑下的加速度大��；
（2）若AB的長(zhǎng)度為65m，求BC的長(zhǎng)度及人在全過程中損失的機(jī)械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖固定斜面體的傾角為θ=37°，其上端固定一個(gè)光滑輕質(zhì)滑輪，兩個(gè)物體A、B通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過滑輪連接，質(zhì)量相等，A物體塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，現(xiàn)從靜止釋放兩物體，已知B落地后不再彈起，A最終拉緊輕繩并停止運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（　�。�
A．物體B下落的過程中機(jī)械能減小
B．物體A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能一直增加
C．物體A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能一直減小
D．物體A在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能先增加后減小

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