【題目】如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R.電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，一質(zhì)量m＝20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：

（1）金屬棒所受到的安培力的大小．

（2）通過(guò)金屬棒的電流的大�。�

（3）滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值．

（4）將圖中磁場(chǎng)與豎直方向夾角緩慢較小到00，要保證金屬棒始終靜止，則B的大小應(yīng)如何變化？

【答案】（1）0.1 N.（2）0.5 A.（3）23 Ω.（4）B逐漸增大

【解析】試題分析：（1）金屬棒受到重力、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．（2）金屬棒與磁場(chǎng)方向垂直，根據(jù)安培力公式F=BIL，求出電流．（3）根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值．（4）根據(jù)動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的分析方法，即矢量三角形法則先判斷安培力的變化情況，再判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況.

（1）作出金屬棒的受力圖，如圖所示

由平衡條件得：

解得：

（2）根據(jù)安培力公式F=BIL得

（3）設(shè)變阻器接入電路的阻值為R

根據(jù)閉合電路歐姆
解得：

（4）將圖中磁場(chǎng)與豎直方向夾角緩慢較小到，即磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樨Q直向上，則安培力方向變?yōu)樗较蛴�，屬于�?dòng)態(tài)平衡，由矢量三角形法則可知，重力大小方向不變?yōu)椋С至Ψ较虿蛔�，故安培力逐漸增大，則磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大.

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】如圖所示，一小物塊由粗糙斜面上的O點(diǎn)靜止釋放，下滑過(guò)程中經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)；若小物塊改由O′點(diǎn)靜止釋放，再次經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，小物塊第二次從A到B的過(guò)程中與第一次相比

A. 摩擦力對(duì)小物塊的沖量變大 B. 摩擦力對(duì)小物塊的沖量變小

C. 小物塊的動(dòng)能改變量變大 D. 小物塊的動(dòng)能改變量變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接（圖中未畫出，其中B板接地（電勢(shì)為零），A板電勢(shì)變化的規(guī)律如圖2所示．將一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-27kg，電量q=+1.6×10-19C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計(jì)重力．求

(1)在t=0時(shí)刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大��；

(2)若A板電勢(shì)變化周期T=1.0×10-5s，在t=0時(shí)將帶電粒子從緊臨B板處無(wú)初速釋放，粒子達(dá)到A板時(shí)動(dòng)量的大��；

(3)A板電勢(shì)變化頻率多大時(shí)，在t=T/4到t=T/2時(shí)間內(nèi)從緊臨B板處無(wú)初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達(dá)A板．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過(guò)5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來(lái)，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi)．問(wèn)：
（1）警車在追趕貨車的過(guò)程中，兩車間的最大距離是多少？
（2）判定警車在加速階段能否追上貨車？（要求通過(guò)計(jì)算說(shuō)明）
（3）警車發(fā)動(dòng)后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于物理學(xué)史實(shí)的描述不正確的是（ ）
A.中子是英國(guó)物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)的，并因此于1935年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)
B.1847年德國(guó)物理學(xué)家亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)了自然界中最重要、最普遍的規(guī)律之一﹣﹣﹣﹣能量守恒定律
C.我國(guó)宋朝發(fā)明的火箭是現(xiàn)代火箭的鼻祖，與現(xiàn)代火箭原理相同，但現(xiàn)代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其所能達(dá)到的最大速度主要取決于向后噴氣速度和質(zhì)量比
D.經(jīng)典力學(xué)有一定的局限性，僅適用于微觀粒子和低速運(yùn)動(dòng)、弱引力場(chǎng)作用的物體

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用一把塑料梳子在頭發(fā)上摩擦幾下后，打開自來(lái)水龍頭，調(diào)節(jié)龍頭開關(guān)使流出的水呈細(xì)小的一條，用梳子靠近水流，會(huì)觀察到的現(xiàn)象是：______________，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：_________________________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了測(cè)定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤A、B，A、B平行相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為4800r/min，子彈穿過(guò)兩盤留下兩彈孔a、b，測(cè)得兩彈孔半徑夾角是60° ， 如圖所示．則該子彈的速度大小是（ ）

A.360m/s
B.720m/s
C.108m/s
D.960m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于磁場(chǎng)．若線圈所圍面積的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則(　　)

A. 線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小

B. 線圈中C時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零

C. 線圈中C時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D. 線圈從0至C時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4 V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AOB是光滑水平軌道，BC是半徑為R的光滑的固定圓弧軌道，兩軌道恰好相切于B點(diǎn)。質(zhì)量為M的小木塊靜止在O點(diǎn)，一顆質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平向右射入小木塊內(nèi)，并留在其中和小木塊一起運(yùn)動(dòng)，且恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)C(木塊和子彈均看成質(zhì)點(diǎn))。

①求子彈射入木塊前的速度。

②若每當(dāng)小木塊返回到O點(diǎn)或停止在O點(diǎn)時(shí)，立即有一顆相同的子彈射入小木塊，并留在其中，則當(dāng)?shù)?/span>17顆子彈射入小木塊后，小木塊沿圓弧軌道能上升的最大高度為多少?

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