13．如圖所示，MN、PQ是兩根平行且間距為L=0.5m的金屬導軌，它們與水平面的夾角均為θ=37°，在M、P兩點間連接一個電源，電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.1Ω，一質(zhì)量為m=1kg的導體棒ab橫放在兩導軌上，其電阻R=0.9Ω，導軌及連接電源的導線電阻不計，整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，要使導體棒靜止在導軌上．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）；
（1）若導體棒光滑，求磁感應強度的值；
（2）若導體棒與金屬導軌的摩擦因數(shù)為μ=0.1，求磁感應強度的最小值是多少？

分析 （1）先利用閉合電路的歐姆定律求出回路中的電流，對導體棒受力分析，根據(jù)共點力平衡求得磁感應強度；
（2）當導體棒剛好靜止時摩擦力向上時，磁感應強度最小，根據(jù)共點力平衡求得磁感應強度；

解答 解：（1）對導體棒受力分析，
回路中的電流為I=$\frac{E}{R+r}$=10A
導體棒受到的安培力為F=BIL
根據(jù)共點力平衡可知mgsinθ=Fcosθ
解得B=1.2T
（2）當摩擦力沿斜面向上，磁感應強度最小，由共點力平衡得
mgsin37°-f-Fcos37°=0
mgcos37°+Fsin37°-FN=0
f=μFN
聯(lián)立解得B=$\frac{52}{43}$T
答：（1）若導體棒光滑，磁感應強度的值為1.2T；
（2）若導體棒與金屬導軌的摩擦因數(shù)為μ=0.1，磁感應強度的最小值是$\frac{52}{43}$T

點評 解決本題的關鍵掌握閉合電路歐姆定律，安培力的大小公式，以及會利用共點力平衡去求未知力

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體從靜止開始在光滑水平面上前進l距離，第二次使此物體從靜止開始在粗糙水平面上前進l距離．若先后兩次拉力做的功分別為W1和W2，拉力做功的平均功率分別為P1和P2，則（　�。�
A．W1=W2B．W1＞W(wǎng)2C．P1＞P2D．P1=P2

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如果原子核A的半衰期為2年，則需要多少年后原子核A的質(zhì)量只剩下原來16分之一．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，垂直紙面向里的勻強磁場分布在等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)，另有一個等腰直角三角形導線框ABC以恒定的速度穿過磁場，關于線框中的感應電流，以下說法中正確的是（　�。�
A．開始進入磁場時感應電流沿逆時針方向
B．開始進入磁場時感應電流最大
C．開始穿出磁場時感應電流最大
D．即將完全穿出磁場時感應電流最小

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．如圖1所示為實驗室常用的力學實驗裝置．

（1）關于該裝置，下列說法正確的是AD．
A．利用該裝置做研究勻變速直線運動的實驗時，不需要平衡小車和木板間的摩擦力
B．利用該裝置探究小車的加速度與質(zhì)量關系時，每次改變小車的質(zhì)量后必須重新平衡小車與木板間的摩擦力
C．將小車換成滑塊，再利用該裝置測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)時，必須滿足滑塊的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量
D．利用該裝置探究功與速度變化關系實驗時，應將木板帶有打點計時器的一端適當墊高，目的是消除摩擦力對實驗的影響
（2）某學生使用該裝置做“研究勻變速直線運動”實驗時，得到一條點跡清晰的紙帶如圖2所示，已知圖中所標的相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，計時器所用交流電周期為T，則利用此紙帶得到小車的加速度的表達式為$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}）-（{x}_{1}+{x}_{2}）}{100{T}^{2}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，圖線a是單匝線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的正弦交流電的圖象，當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖線b所示．以下關于這兩個正弦交流電的說法中正確的是（　�。�
A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為1：2
B．兩次在t=0.6s時線圈平面均與中性面重合
C．交流電b的線圈磁通量變化率的最大值是15Wb/s
D．調(diào)整轉(zhuǎn)速后，在線圈兩端接一電容器，要使電容器不被擊穿，電容器的最大承受電壓至少為10V

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．如圖甲所示電路，電阻R的阻值為50Ω，在ab間加上圖乙所示的正弦交流電，則交流電壓的瞬時表達式$100\sqrt{2}sin100πt$V，最大值為100$\sqrt{2}$V，交流電壓的有效值為100V，電流表示數(shù)為2A，周期為0.02S，頻率為50Hz．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如果高速轉(zhuǎn)動飛輪的重心不在轉(zhuǎn)軸上，運行將不穩(wěn)定，而且軸承會受到很大的作用力，加速磨損．如圖所示，飛輪半徑r=20cm，ab為轉(zhuǎn)動軸．正常工作時轉(zhuǎn)動軸受到的水平作用力可以認為是0．假想在飛輪的邊緣固定兩互成直角的螺絲釘P和Q，兩者的質(zhì)量均為m=0.01kg，當飛輪以角速度ω=1000rad/s轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動軸ab受到力的大小為（　�。�
A．1×103NB．2×103NC．$\sqrt{2}$×103ND．2$\sqrt{2}$×103N

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．在“測定金屬的電阻率”實驗中，
（1）利用螺旋測微器測量合金絲的直徑d．某次測量時，螺旋測微器的示數(shù)如圖1所示，則該合金絲直徑的測量值d=1.170mm．
（2）若測出合金絲長度為L，直徑為d，電阻為R，則該合金電阻率的表達式ρ=$\frac{πR0ymknat^{2}}{4L}$．（用上述字母和通用數(shù)學符號表示）
（3）按圖2所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx．實驗中除開關、若干導線之外還提供下列器材：
A．待測合金絲Rx（接入電路部分的阻值約5Ω）
B．電源 （電動勢4V，內(nèi)阻不計）
C．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.01Ω）
D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）
E．靈敏電流計G（滿偏電流Ig為200?A，內(nèi)阻rg為500Ω）
F．滑動變阻器（0～10Ω，允許通過的最大電流l A）
G．滑動變阻器（0～100Ω，允許通過的最大電流0.3A）
H．電阻箱R0（0～99999.9Ω）

為了測量準確、調(diào)節(jié)方便，實驗中電流表應選D，滑動變阻器應選F．（均填寫儀器前的字母）
（4）按圖2所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx，開關閉合前應將滑動變阻器的滑片P置于b端（選填“a”或“b”）．
（5）甲同學按照圖2電路圖正確連接好電路，將電阻箱接入電路的阻值調(diào)為R0=14500Ω，改變滑動變阻器接入電路的電阻值，進行多次實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出了靈敏電流計的示數(shù)IG和電流表?的示數(shù)IA的關系圖線如圖3所示．由此可知，合金絲接入電路的電阻測量值Rx=4.5Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
（6）乙同學選擇同樣的器材，按圖4所示電路測量合金絲的阻值Rx，保持電阻箱接入電路的阻值不變．在不損壞電表的前提下，他將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，靈敏電流計的示數(shù)IG和電流表?的示數(shù)IA也隨之增加，圖5反映IG-x和IA-x關系的示意圖中可能正確的是A．

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