1．如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m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=12V，內(nèi)阻r=1Ω．一質(zhì)量m=20g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=0.80T、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=10m/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大�。�
（2）通過(guò)金屬棒的電流；
（3）滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值．

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．

解答 解：（1）作出金屬棒的受力圖，如圖．
         則有F=mgsin30°     F=0.1N
   （2）根據(jù)安培力公式F=BIL得
        得$I=\frac{F}{BL}=0.5A$
   （3）設(shè)變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路歐姆E=I（R+r）
       解得：$R=\frac{E}{I}-r=23Ω$
答：（1）金屬棒所受到的安培力為 0.1N；
    （2）通過(guò)金屬棒的電流為0.5A；
   （3）滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值為23Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查應(yīng)用平衡條件解決磁場(chǎng)中導(dǎo)體的平衡問(wèn)題，關(guān)鍵在于安培力的分析和計(jì)算，比較容易．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直時(shí)，安培力大小F=BIL，方向由左手定則判斷．

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：解答題

11．如圖甲所示，用n條相同材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉一質(zhì)量為m的物塊．改變橡皮條條數(shù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，保證每次橡皮條的伸長(zhǎng)量均相同，則物塊的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系如圖乙所示，若更換物塊所在水平面的材料，再重復(fù)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，則圖乙中直線與水平軸線間的夾角將不變（填變大、變小、不變或與水平面的材料有關(guān)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．圖中斜面的傾角為θ=37°，A是斜面的底端，B是斜面上一點(diǎn)，某時(shí)刻質(zhì)量為1kg的滑塊以初速度v0從斜面的底端A沖上斜面，設(shè)滑塊與B的距離為x，圖（b）是x隨時(shí)間t變化的圖象，已知重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．關(guān)于滑塊，下列選項(xiàng)正確的是（　�。�
A．上滑的初速度v0=4m/sB．上滑的加速度a=2m/s2
C．上升過(guò)程克服摩擦力做功W=2.5JD．上升過(guò)程重力的平均功率P=6W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．質(zhì)量為m的理想氣體由體積為V0的狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)C，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，已知?dú)怏w的摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，求
①氣體的分子數(shù)目；
②氣體在狀態(tài)C時(shí)的體積．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．如圖，水平面內(nèi)有一對(duì)不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌端點(diǎn)連接著阻值為R的定值電阻．導(dǎo)軌之間還存在一系列邊界為半個(gè)正弦波形的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界與導(dǎo)軌MN相切，下邊界與導(dǎo)軌PQ重合，寬度為d，其中第奇數(shù)個(gè)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，第偶數(shù)個(gè)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B．建立圖示坐標(biāo)系，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l、不計(jì)電阻的細(xì)導(dǎo)體棒開始與y軸重合，棒與導(dǎo)軌緊密接觸且摩擦不計(jì)、電阻不計(jì)．現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒施加-個(gè)水平向右的拉力，使其向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)．
（1）規(guī)定回路中逆時(shí)針電流方向?yàn)檎嫵龌芈冯娏麟S時(shí)間的變化關(guān)系圖線（至少畫出一個(gè)周期）；
（2）求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒所受安培力的最大值；
（3）求從開始運(yùn)動(dòng)到穿過(guò)第4個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中水平拉力所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為11：5，現(xiàn)在原線圈AB之間加上u=220$\sqrt{2}$sin100πt（V）的正弦交流電，副線圈上接有一電阻R=25Ω，D為理想二極管，C為電容器，電阻與電容兩支路可由一單刀雙擲開關(guān)進(jìn)行切換，則（　�。�
A．開關(guān)撥到1時(shí)，電流表示數(shù)為5.6A
B．開關(guān)撥到1時(shí)，電流表示數(shù)為4A
C．開關(guān)撥到2時(shí)，二極管反向耐壓值至少為100$\sqrt{2}$V
D．開關(guān)撥到2時(shí)，二極管反向耐壓值至少為200$\sqrt{2}$V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．列關(guān)于光現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（　�。�
A．用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào)是利用了光的全反射
B．照相機(jī)鏡頭在陽(yáng)光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象
C．偏振光可以是橫波，也可以是縱波
D．全息照相利用了激光方向性好的特點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，一對(duì)正負(fù)帶電量均為Q的帶電小球M、N（可視為點(diǎn)電荷）相距為L(zhǎng)，它們連線的中點(diǎn)為O，AB為它們連線的中垂線，一帶正電的檢驗(yàn)電荷從O點(diǎn)沿著中垂線往A端移動(dòng)過(guò)程中，則（　　）
A．電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷做正功，電勢(shì)能減小
B．電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷做負(fù)功，電勢(shì)能增加
C．電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷不做功；O到A電勢(shì)慢慢降低
D．電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷不做功；O到A電勢(shì)不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

11．關(guān)于能量和能源，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，其總量有可能增加
B．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，其總量會(huì)不斷減少
C．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中總量保持不變，故節(jié)約能源沒(méi)有必要
D．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，且現(xiàn)有可利用的能源有限，故應(yīng)節(jié)約能源

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