（8分）如圖所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，整套裝置處于勻強(qiáng)磁場中。金屬桿ab中通有大小為I的電流。已知重力加速度為g。

（1）若勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下，且不計(jì)金屬桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦，金屬桿ab靜止在軌道上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；

（2）若金屬桿ab靜止在軌道上面，且對軌道的壓力恰好為零。試說明磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向應(yīng)滿足什么條件；

（3）若勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下，金屬桿ab與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。欲使金屬桿ab靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值是多大。

（1）（2）垂直金屬桿ab水平向右 （3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1。根據(jù)安培定則可知安培力沿導(dǎo)軌平面向上，金屬桿ab受力如圖。

根據(jù)平衡條件對金屬桿ab有：（1分）

解得：（1分）

（2）金屬桿ab對導(dǎo)軌壓力為零，則金屬桿ab只受重力和安培力。

根據(jù)平衡條件對金屬桿ab有： （1分）

解得：（1分）

根據(jù)安培定則可知磁場方向垂直金屬桿ab水平向右。（1分）

（3）根據(jù)安培定則可知安培力沿導(dǎo)軌平面向上，當(dāng)金屬桿ab受到的靜摩擦力沿斜面向下，且為最大值時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度值達(dá)到最大，設(shè)為B3。金屬桿ab受力如圖。（1分）

根據(jù)平衡條件對金屬桿ab有：（1分）

解得：（1分）

考點(diǎn)：本題考查安培力作用下物體的平衡

練習(xí)冊系列答案
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(6分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：在豎直放置的光滑的塑料米尺上套一個(gè)磁性滑塊m，滑塊可沿米尺自由下落。在米尺上還安裝了一個(gè)連接了內(nèi)阻很大數(shù)字電壓表的多匝線框A，線框平面在水平面內(nèi)，滑塊可穿過線框，如下圖所示。把滑塊從米尺的0刻度線處釋放，記下線框所在的刻度h和滑塊穿過線框時(shí)的電壓U。改變h，調(diào)整線框的位置，多做幾次實(shí)驗(yàn)，記錄各次的h，U。

（1）如果采用圖象法對得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析論證，用圖線 （選填“U h”或“U 2 h”）更容易得出結(jié)論。

（2）影響本實(shí)驗(yàn)精確程度的因素主要是 （列舉一點(diǎn)即可）。

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如圖所示電路，閉合開關(guān)S，滑片P緩慢向左滑動時(shí)，則下列說法正確的是（ ）

A．電容器C所帶的電荷量不變

B．電容器C所帶的電荷量增大

C．電壓表的示數(shù)不變

D．電壓表的示數(shù)增大

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一位同學(xué)做飛鏢游戲，已知圓盤的直徑為d，飛鏢距圓盤為L，且對準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點(diǎn)水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時(shí)，圓盤以垂直圓盤過盤心O的水平軸勻速運(yùn)動，角速度為ω。若飛鏢恰好擊中A點(diǎn)，則下列關(guān)系正確的是( )

A．dv02＝L2g

B．dω2＝gπ2(1＋2n)2，(n＝0，1，2，3，…)

C．v0＝ω

D．ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0，1，2，3…)

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以下有關(guān)物理學(xué)史或物理學(xué)研究方法的表述正確的有（ ）

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測出了引力常量，極大地推進(jìn)了航天事業(yè)的發(fā)展

B．第谷接受了哥白尼日心說的觀點(diǎn)，并根據(jù)開普勒對行星運(yùn)動觀察記錄的數(shù)據(jù)，應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算和橢圓軌道假說，得出了行星運(yùn)動定律

C．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型法

D．伽利略將自由落體運(yùn)動看成傾角為90°的斜面上的運(yùn)動，再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動規(guī)律，這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法

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如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別固定在A、B兩點(diǎn)，O為AB連線的中點(diǎn)，MN為AB的垂直平分線。在MN之間的C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），若不計(jì)空氣阻力，則( )

A．小球從C點(diǎn)沿直線MN向N端運(yùn)動，先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動

B．小球從C點(diǎn)運(yùn)動至距離該點(diǎn)最遠(yuǎn)位置的過程中，其所經(jīng)過各點(diǎn)的先電勢先降低后升高

C．小球從C點(diǎn)運(yùn)動至距離該點(diǎn)最遠(yuǎn)位置的過程中，其電勢能先減小后增大

D．若在小球運(yùn)動過程中，兩個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球往復(fù)運(yùn)動過程中的振幅將不斷增大

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關(guān)于電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是 ( )

A．電場強(qiáng)度的定義式E =適用于任何靜電場

B．電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向與在該點(diǎn)的帶正電的檢驗(yàn)電荷所受電場力的方向相同

C．磁感應(yīng)強(qiáng)度公式B=說明磁感應(yīng)強(qiáng)度B與放入磁場中的通電導(dǎo)線所受安培力F成正比，與通電導(dǎo)線中的電流I和導(dǎo)線長度L的乘積成反比

D．磁感應(yīng)強(qiáng)度公式B=說明磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放入磁場中的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向相同

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如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1 kg的物體置于傾角為θ＝37°的固定斜面上(斜面足夠長)，對物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時(shí)間t1＝1 s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動的部分v－t圖象如圖乙所示，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(取g＝10 m/s2，sin37=0.6, cos37=0.8).試求：

(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大��；

(2)t＝6 s時(shí)物體的速度，并在圖乙上將t＝6 s內(nèi)物體運(yùn)動的v－t圖象補(bǔ)畫完整，要求標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)．

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