【題目】如圖所示，在傾角為θ的斜面上，固定有間距為l的平行金屬導(dǎo)軌，現(xiàn)在導(dǎo)軌上，垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌與電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源連接，金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ＜tanθ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為0時(shí)，金屬棒不能靜止。

（1）判斷金屬棒所受的安培力方向；

（2）求使金屬棒在導(dǎo)軌上保持靜止時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值R1和最大阻值R2.

【答案】（1）由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上（2），

【解析】

（1）由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上

（2）當(dāng)R最小時(shí)，金屬棒所受安培力為最大值F1，所受的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向下，則由平衡條件得

FN1＝mgcosθ

F1＝mgsinθ＋fmax

fmax＝μFN1

由閉合電路歐姆定律有：，

安培力F1=BI1l

聯(lián)立以上各式解得滑動(dòng)變阻器R的最小值為

當(dāng)R最大時(shí)，金屬棒所受安培力為最小值F2，所受的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向上，同理可得F2＝mgsinθ-μmgcosθ

由閉合電路歐姆定律有，，安培力F2=BIl

聯(lián)立以上各式解得滑動(dòng)變阻器R的最大值為

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：

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為L.總電阻為R的粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)線框abcd放置在光滑水平桌面上，其cd邊右側(cè)緊鄰磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為2L的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)使線框以速度vo勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)口、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為u0，線框所受安培力大小為Fo。從開始進(jìn)入到完全離開磁場(chǎng)的過程中，下列圖線能反映線框口、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab和線框所受安培力F（取向右為正）隨時(shí)間變化規(guī)律的是

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)質(zhì)量相差懸殊的天體(如地球和月球)所在同一平面上有5個(gè)特殊點(diǎn)，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱之為拉格朗日點(diǎn)。若飛行器位于這些點(diǎn)上，會(huì)在地球和月球共同引力作用下，幾乎不消耗燃料而保持與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。2019年1月3日，“嫦娥四號(hào)”成功著陸在月球背面，而它的探測(cè)器定點(diǎn)于L2點(diǎn)，下列說法正確的是

A. 探測(cè)器在L2點(diǎn)處于平衡狀態(tài)

B. 探測(cè)器在L2點(diǎn)所受地球和月球引力的合力比在L1點(diǎn)小

C. 探測(cè)器與月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比等于它們的軌道半徑之比

D. 探測(cè)器與月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比等于它們的軌道半徑之比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器（溫度越高，熱敏電阻阻值越小）。值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是（ ）

A. I變大，U變大 B. I變大，U變小

C. I變小，U變小 D. I變小，U變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在著一個(gè)范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B；邊長(zhǎng)為L的正方形金屬框abcd(簡(jiǎn)稱方框)放在光滑的水平地面上，其外側(cè)套著一個(gè)與方框邊長(zhǎng)相同的U型金屬框架MNPQ(僅有MN、NQ、QP三條邊，簡(jiǎn)稱U型框)，U型框的M、P端的兩個(gè)觸點(diǎn)與方框接觸良好且無摩擦，其它地方?jīng)]有接觸。兩個(gè)金屬框每條邊的質(zhì)量均為m，每條邊的電阻均為r。

(1)若方框固定不動(dòng)，U型框以速度v0垂直NQ邊向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)U型框的接觸點(diǎn)M、P端滑至方框的最右側(cè)時(shí)，如圖乙所示，求：U型框上N、Q兩端的電勢(shì)差UNQ；

(2)若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的水平初速度v0，U型框恰好不能與方框分離求：方框最后的速度v1和此過程流過U型框上NQ邊的電量q；

(3)若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度v(v>v0)，在U型框與方框分離后，經(jīng)過t時(shí)間，方框的最右側(cè)和U型框的最左側(cè)之間的距離為s。求：分離時(shí)U型框的速度大小v1和方框的速度大小v2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種測(cè)量粉末狀物質(zhì)實(shí)際體積的裝置，其中A容器的容積為VA=300cm3，k是連通大氣的閥門，C為一水銀槽，通過橡皮管與容器B相通，連通A、B的管道很細(xì)，其容積可忽略。下面是測(cè)量某種粉末體積的操作過程：①打開K，移動(dòng)C，使B中水銀面降低到與標(biāo)記M相平；②關(guān)閉K，緩慢提升C，使B中水銀面升到與標(biāo)記N相平，量出C的水銀面比標(biāo)記N高h1=25cm；③打開K，裝入待測(cè)粉末，移動(dòng)C，使B內(nèi)水銀面降到M標(biāo)記處；④關(guān)閉K，提升C，使B內(nèi)水銀面升到與N標(biāo)記相平，量出C中水銀面比標(biāo)記N高h2=75cm；⑤從氣壓計(jì)上讀得當(dāng)時(shí)大氣壓為p0=75cmHg.試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：

（i）標(biāo)記M、N之間B容器體積；

（ii）A中待測(cè)粉末的實(shí)際體積（設(shè)整個(gè)過程中溫度不變）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中平行玻璃磚折射率為，下表面鍍有反射膜，一束單色光與界面成θ = 45°角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側(cè)面豎直光屏上出現(xiàn)了兩個(gè)光點(diǎn)A和B，相距h = 2.0 cm.已知光在真空中的傳播速度c = 3.0×108 m/s.求：

（i）該單色光射入玻璃磚的折射角；

（ii）玻璃磚的厚度d.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)標(biāo)有“12V,6W”的小燈泡，某同學(xué)為了研究描繪它的伏安特性曲線，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室中只提供了下列器材：

A．安培表A1量程（0-0.5A；r1=0.5Ω）；

B．安培表A2量程（0-1A；r2≈0.3Ω）；

C．電壓表V（量程0~30V，內(nèi)阻約為2KΩ）

D．電阻箱R（0-999.9Ω）；

E．滑動(dòng)變阻器R1（0-10Ω；允許最大的最大電流為5A）

F．電源電動(dòng)勢(shì)15V；內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干．

為了保護(hù)小燈泡不被燒毀，且盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)完成以下填空：

(1)畫出測(cè)量的原理圖________。

(2)若要測(cè)量燈泡正常工作時(shí)的電阻，請(qǐng)用電表讀數(shù)表示燈泡電阻的表達(dá)式：_____。

(3)用次方法測(cè)量出的電阻與真實(shí)值比較，二者的大小關(guān)系是_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)量m＝0.1g的小滑塊，帶有q＝5×10－4C的電荷放置在傾角θ＝30°的光滑斜面上(絕緣)，斜面置于B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示，小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，其斜面足夠長(zhǎng)，小滑塊滑至某一位置時(shí)，要離開斜面。求：

①小滑塊帶何種電荷？

②小滑塊離開斜面的瞬時(shí)速度多大？

③該斜面的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)？

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