10．有一根質(zhì)量為m、長度為d的通有水平向里的電流I的導(dǎo)體棒，被長度為L的輕質(zhì)絕緣細線懸掛在天花板上，在此空間加上豎直向下的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B=$\frac{\sqrt{3}mg}{3Id}$，若保持導(dǎo)體棒中的電流I始終不變，則（　�。�
A．細線偏離豎直方向的夾角最大為30°
B．細線偏離豎直方向的夾角最大為60°
C．在導(dǎo)體棒擺動過程中細線上拉力最大為2（$\sqrt{3}$-1）mg
D．在導(dǎo)體棒擺動過程中細線上拉力最大為$\frac{（12+\sqrt{3}）mg}{6}$

分析 棒在安培力做功的作用下，獲得動能，轉(zhuǎn)化為重力勢能，當(dāng)磁場豎直向下，即有安培力的方向向左，從而得夾角最大值；平衡位置速度最大，由牛頓第二定律求得細線上拉力最大．

解答 解：A、B磁場方向豎直向下，由左手定則可知，受安培力水平向左，導(dǎo)體棒向左擺起，導(dǎo)體棒擺到最大高度時由動能定理
BIllsinθ-mgl（1-cos θ）=0-0，代入數(shù)據(jù)，解得θ=60°，故 A錯誤，B正確；
C、D、由題意，當(dāng)夾角30°時動能最大，有動能定理，BIdLsinθ-mgL（1-cos θ）=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
由牛頓第二定律，T-$\frac{mg}{cos30°}$=m$\frac{{v}^{2}}{R}$ 
聯(lián)立解得  T=$\frac{4\sqrt{3}-3}{3}$mg，故CD錯誤．
故選：B．

點評 考查左手定則來判定安培力的方向，并運用力的平行四邊形定則來得出安培力最小值的方向，同時掌握能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，注意電流做功大于棒獲得的動能

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．將質(zhì)量為m的物體在高空中以速率υ水平向右拋出，由于風(fēng)力作用，經(jīng)過時間t后，物體下落一段高度，速率仍為υ，方向與初速度相反，如圖所示．在這一運動過程中，下列關(guān)于風(fēng)力做功的說法，正確的是（　�。�
A．風(fēng)力對物體不做功
B．風(fēng)力對物體做的功（絕對值）為$\frac{{m{g^2}{t^2}}}{2}$
C．風(fēng)力對物體做的功（絕對值）小于$\frac{{m{g^2}{t^2}}}{2}$
D．由于風(fēng)力方向未知，不能判斷風(fēng)力做功情況

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．兩個分別帶有電荷量-Q和+5Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F．兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?\frac{r}{2}$，則兩球間庫侖力的大小為（　�。�
A．$\frac{4}{5}$FB．$\frac{5}{4}$FC．$\frac{16}{5}$FD．$\frac{12}{5}$F

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．說明下列各圖中通電導(dǎo)線所受的安培力方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，傾角θ=37°的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個輪半徑和質(zhì)量不計的光滑定滑輪 D，質(zhì)量均為m=1kg的體A和B用一勁度系數(shù)Bk=240N/m的輕彈簧連接，物體B被位于斜面底端且垂直于斜面P的擋板P擋�。靡徊豢缮扉L的輕繩使物體A跨過定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接，小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿，當(dāng)整個系統(tǒng)靜止時，環(huán)C位于Q處，繩與細桿的夾角α=53°，且物體B對擋板P的壓力恰好為零．圖中SD水平且長度為d=0.2m，位置R與位置Q關(guān)于位置S對稱，輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行．現(xiàn)讓環(huán)C從位置R由靜止釋放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：
（1）小環(huán)C的質(zhì)量M；
（2）小環(huán)C通過位置S時的動能Ek及環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功WT；
（3）小環(huán)C運動到位置Q的速率v．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．實驗室購買了一捆標(biāo)準(zhǔn)長度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實驗測定其實際長度．該同學(xué)首先用螺旋測微器測量銅導(dǎo)線的直徑如圖甲所示，并查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω•m，再利用圖乙所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)線的實際長度．
可供使用的器材有：
電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω；
電壓表：量程3V，內(nèi)阻約9kΩ；
滑動變阻器R1：最大阻值5Ω；
滑動變阻器R2：最大阻值25Ω；
定值電阻：R0=3Ω；
電源：電動勢6V，內(nèi)阻可不計；
開關(guān)導(dǎo)線若干

（1）為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖甲所示的部件A（選填“A”“B”或“C”）．從圖甲中的示數(shù)可讀出銅導(dǎo)線的直徑為1.400mm．
（2）實驗中滑動變阻器應(yīng)選R2（填寫實驗器材前字母符號），閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至a（填“a”或“b”）端．
（3）在實物圖丙中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)圖乙電路完成剩余部分的連接．
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.57A時，電壓表示數(shù)為2.30V，則導(dǎo)線實際長度為94.0m（保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．迄今發(fā)現(xiàn)的二百余顆太陽系外行星大多不適宜人類居住，繞恒星“Gliese581”運行的行星“G1-58lc”卻很值得我們期待．該行星的溫度在O℃到40℃之間、質(zhì)量是地球的6倍、直徑是地球的1.5倍、公轉(zhuǎn)周期為13個地球日．“Gliese581”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的0.31倍．設(shè)該行星與地球均視為質(zhì)量分布均勻的球體，繞其中心天體做勻速圓周運動，則（　　）
A．在該行星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度相同
B．如果人到了該行星，其體重是地球上的$\frac{8}{3}$倍
C．該行星的公轉(zhuǎn)半徑與日地距離相等
D．該行星公轉(zhuǎn)速率是地球的$\frac{1}{13}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．關(guān)于力的說法，正確的是（　�。�
A．只有在物體相互接觸時才存在力
B．甲用力把乙推倒而自己不倒，說明只是甲對乙有力的作用，乙對甲沒有力的作用
C．任何一個物體，一定既是受力物體也是施力物體
D．以上說法都不對

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．有關(guān)電荷所受電場力和磁場力的說法中，正確的是（　�。�
A．電荷在磁場中不一定受磁場力的作用
B．電荷若受磁場力，則受力方向與該處的磁場方向一致
C．正電荷受電場力的方向與該處的電場方向一致
D．電荷在電場中一定受電場力的作用

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同步練習(xí)冊答案