7．如圖所示，半徑為0.4m的兩圓弧形導軌相距為1.0m，位于一豎直方向、磁感應強度為1T的勻強磁場中，金屬棒MN質(zhì)量為$\frac{\sqrt{3}}{10}$kg，電阻為2Ω，與導軌接觸良好，導軌光滑．電源電動勢為18V，內(nèi)阻為1Ω．當滑動變阻器Rp接入電路的阻值為3Ω，開關S閉合時，MN恰能靜止在如圖所示的 位置．取g=10m/s2，其他電阻不計．
（1）判斷磁場的方向（不用說明理由）
（2）金屬棒MN受到的安培力多大？
（3）求金屬棒到水平面的高度h．

分析 根據(jù)平衡條件分析MN受到的安培力方向，根據(jù)左手定則分析磁場的方向；
根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流大小，進而求得安培力大�。�
根據(jù)平衡條件求出安培力和重力的夾角，進而由幾何關系得到金屬棒到水平面的高度h．

解答 解：（1）根據(jù)平衡條件MN應該受到水平向左的安培力，由左手定則知磁場方向豎直向下；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{18}{1+3+2}$=3A
F=BIL=1×3×1=3N
（3）mg=$\sqrt{3}$N

由合成法作圖結(jié)合幾何知識知過M點切線與水平面夾角為60°，則h=$\frac{R}{2}$=0.2m
答：（1）磁場的方向豎直向下；
（2）金屬棒MN受到的安培力為3N；
（3）金屬棒到水平面的高度h為0.2m．

點評 本題是通電導體在磁場中平衡問題，是磁場與力學知識的綜合，分析和計算安培力是關鍵．

練習冊系列答案
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A．小球經(jīng)過C點時的速度大小為$\sqrt{2gR}$B．電場強度大小E=$\frac{3mg}{q}$
C．小球經(jīng)過B點時動能最大D．小球的最大動能為mgR（1+$\sqrt{2}$）

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15．如圖所示，將一線圈放在一勻強磁場中，線圈平面平行于磁感線，則線圈中有感應電流產(chǎn)生的是（　�。�
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2．一根彈簧掛0.5N的物體時長12cm，掛1N的物體時長14cm，則彈簧勁度系數(shù)為（　�。�
A．18N/mB．20N/mC．25N/mD．30 N/m

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12．一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=11：5，原線圈與正弦交流電源連接，輸入電壓U如圖所示，副線圈僅接一個10Ω的電阻，則（　　）
A．流過電阻的電流是0.2A
B．變壓器的輸入功率是1×103W
C．經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×104J
D．與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)是100$\sqrt{2}$V

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19．如圖所示，粗糙斜面與光滑水平面通過可忽略的光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角α=37°．A、B是兩個質(zhì)量均為m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點），C為左側(cè)附有膠泥的豎直薄板（質(zhì)量均不計），D是兩端分別水平連接B和C的輕質(zhì)彈簧．當滑塊A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用時，恰能沿斜面向下勻速運動．現(xiàn)撤去F，讓滑塊A從斜面上距底端L=1m處由靜止下滑，求：（g=10m/s2，sin37°=0.6）
（1）滑塊A到達斜面底端時的速度大�。�
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