【題目】如圖所示，在傾角為θ = 30°的斜面上，固定一寬度L = 0.2m的平行光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑線變阻器，電源電動(dòng)勢(shì)E = 3.0V，內(nèi)阻r = 1.0Ω。一質(zhì)量m = 0.02kg的金屬桿ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，當(dāng)滑線變阻器接入電路的阻值為R時(shí)，ab中電流大小I = 0.5A，此時(shí)桿恰好靜止在導(dǎo)軌上。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，取g = 10 m/s2。求：

(1)R的大��；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(3)若只改變磁場(chǎng)，使金屬桿ab仍靜止在軌道上面，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和方向。

【答案】(1)5 (2)T (3)1T 方向垂直斜面向上

【解析】

（1）根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值。
（2）金屬桿受到重力、安培力和導(dǎo)軌的支持力而處于平衡狀態(tài)。根據(jù)平衡條件，列方程求出安培力；金屬桿與磁場(chǎng)方向垂直，根據(jù)安培力公式F=BIL，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度。
（3）當(dāng)安培力的方向沿斜面向上時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，結(jié)合共點(diǎn)力平衡即可求出。

（1）設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=I（R+r）
解得：R=5Ω
（2）金屬桿靜止在金屬導(dǎo)軌上受到重力、支持力和水平方向的安培力，由受力平衡，

mgtan30°= BIL
代入數(shù)據(jù)得得：B=T
（3）當(dāng)安培力的方向沿斜面向上時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，設(shè)此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′，則：
mgsin300=B′IL
代入數(shù)據(jù)可得：B′=1T

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：

【題目】兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R 的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示。除電阻R 外其余電阻不計(jì)。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放。則

A. 釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B. 金屬棒的速度為v時(shí)．所受的安培力大小為F =

C. 金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R 的電流方向?yàn)?/span>a→b

D. 電阻R 上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放。以小球開始下落的位置O為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，在小球開始下落到向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球所受彈簧彈力F的大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖所示，虛線分別在y軸和x軸上的交點(diǎn)為mg和h+x0，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：

（1）剛要接觸彈簧時(shí)，小球的速度大小v；

（2）彈簧的勁度系數(shù)k；

（3）小球下落過(guò)程中的最大動(dòng)能Ek

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”，其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V．可是這種電池并不能點(diǎn)亮手電筒上額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的小燈泡，原因是流過(guò)小燈泡的電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足3mA．為了較精確地測(cè)定“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．提供的實(shí)驗(yàn)器材有：

A.電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻約為0.5Ω） B.電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）

C.電壓表V（量程0～1.5V，內(nèi)阻約為3kΩ D.滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流為1A）

E.滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～3kΩ，額定電流為1A）

F.電鍵，導(dǎo)線若 G.水果電池

(1)應(yīng)選圖______（選填“a”或“b”）電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

(2)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________（均用序號(hào)字母表示）．

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)描點(diǎn)、連線得到水果電池的路端電壓隨電流變化的U-I圖象如圖所示，由圖象可知，水果電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________V.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，直到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干．設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2串聯(lián)后接到直流電源上，電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，電流為I，消耗的電功率為P，則有( )

①P＝IU ②P＝I2(R1＋R2) ③P>IU ④P ＞I2(R1＋R2)

A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=0.4m的繩子拴著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力，取＝10m/s2）

（1）若小球剛好能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)，求小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度v0的大小

（2）若小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=6m/s，.求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)小球?qū)K子的拉力T

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b分別表示一個(gè)電池組和一只電阻的伏安特性曲線，則（ ）

A. 電阻的阻值為5Ω

B. 電池內(nèi)阻是0.2Ω

C. 將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是15W

D. 改變外電阻的阻值時(shí)，該電池組的最大輸出功率為15W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的彈力大小和彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖象，根據(jù)圖象判斷，正確的結(jié)論是（　�。�

A. 彈簧的勁度系數(shù)為1N/m

B. 彈簧的勁度系數(shù)為100N/m

C. 無(wú)法判斷彈簧的原長(zhǎng)

D. 彈簧伸長(zhǎng)0.2m時(shí)，彈力的大小為4N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平方向振動(dòng)的彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為T，則( )

A. 若在時(shí)間Δt內(nèi)，彈力對(duì)振子做的功為零，則Δt一定是T/2的整數(shù)倍

B. 若在時(shí)間Δt內(nèi)，彈力對(duì)振子做的功為零，則Δt可能小于T/2

C. 若在時(shí)間Δt內(nèi)，彈簧振子的速度變化量為零，則Δt一定是T的整數(shù)倍

D. 若在時(shí)間Δt內(nèi)，彈簧振子的速度變化量為零，則Δt可能小于T/4

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