16．如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，棒垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．當(dāng)棒通以方向由a到b、大小為I的電流時(shí)，棒處于平衡狀態(tài)，平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x1；保持電流大小不變，使棒中電流反向，則棒平衡時(shí)下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．彈簧伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量為$\frac{2ILB}{k}$+x1B．彈簧伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量為$\frac{ILB}{k}$+x1
C．彈簧壓縮，壓縮量為$\frac{2ILB}{k}$-x1D．彈簧壓縮，壓縮量為$\frac{ILB}{k}$-x1

分析 先分析棒通以方向由a到b、大小為I的電流時(shí)，受到安培力的大小和方向，由平衡條件列式；再分析電流反向后，安培力的方向，由平衡條件列式，根據(jù)兩式解出彈簧的伸長(zhǎng)量．

解答 解：當(dāng)棒通以方向由a到b、大小為I的電流時(shí)，由左手定則知，受到的安培力沿導(dǎo)軌斜向上，大小為BIL
設(shè)導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，則由平衡條件得：mgsinθ=BIL+kx1
當(dāng)保持電流大小不變，使棒中電流反向，由左手定則知，受到的安培力沿導(dǎo)軌斜向下，大小還是BIL
此時(shí)有mgsinθ+BIL=kx
因此解得x=$\frac{2BIL}{k}+{x}_{1}$
彈力沿著斜面向上，則彈簧是伸長(zhǎng)的；
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合安培力考查有關(guān)彈簧的平衡問(wèn)題，解題關(guān)鍵在于受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解．

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：選擇題

10．一架戰(zhàn)機(jī)起飛前從靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到起飛速度v所需的時(shí)間為t，則戰(zhàn)機(jī)起飛前運(yùn)動(dòng)的距離為（　�。�
A．vtB．$\frac{1}{2}$vtC．2vtD．$\frac{v^2}{2t}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖（a）所示，兩平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，間距L=0.5m，導(dǎo)軌左端M、P間接有一阻值R=0.2Ω的定值電阻．一質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放在距離左端d=1.0m處，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，與導(dǎo)軌始終接觸良好，電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．t=0時(shí)刻，磁場(chǎng)方向豎直向下，此后磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖（b）所示．不計(jì)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的影響，重力加速度g=10m/s2．

（1）求t=0時(shí)棒所受到的安培力F0；
（2）分析前3s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況并求前3s內(nèi)棒所受的摩擦力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；
（3）若t=3s時(shí)，突然使ab棒獲得向右的速度v0=8m/s，同時(shí)垂直棒施加一方向水平、大小可變化的外力F，使棒的加速度大小恒為a=4m/s2、方向向左．求從t=3s到t=4s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻的電荷量q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．設(shè)計(jì)師陳建軍提出高速不停站火車，而乘客可上下車的設(shè)想，他的方案如下：就是在傳統(tǒng)火車軌道的正上方再鋪設(shè)一組軌道，用于一個(gè)吊艙開始加速啟動(dòng)，當(dāng)?shù)跖撍俣扰c火車相同時(shí)，吊艙鎖住火車車頂，乘客通過(guò)一個(gè)樓群梯進(jìn)入或離開底下的火車車廂．乘客上下車完畢時(shí)，吊艙解除和火車的鎖定．如果不停站火車過(guò)站臺(tái)時(shí)速度控制在v=72km/h勻速運(yùn)行，已知吊艙加速和減速過(guò)程的加速度大小恒定且為a=2m/s2，吊艙鎖住火車給乘客上下車的時(shí)間為t=5min．求：

（1）火車正上方提供吊艙運(yùn)行的軌道至少要多長(zhǎng)；
（2）如果傳統(tǒng)火車過(guò)站也停5min讓乘客上下車，已知傳統(tǒng)火車加速和減速的加速度大小均為a0=1m/s2，北京到廣州中間經(jīng)過(guò)30個(gè)站臺(tái)，則新方案使火車從北京到廣州縮短了幾分鐘？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖甲所示，水平地面上固定一傾角為θ的足夠長(zhǎng)斜面，一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在斜面上O點(diǎn)，現(xiàn)給小物塊施加一平行于斜面向上的拉力F，使小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能E隨離開O點(diǎn)的位移x變化的關(guān)系如圖乙所示，其中O-x1的圖線為曲線，x1-x2的圖線為直線，若小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則小物塊從開始運(yùn)動(dòng)直到位移為x2的過(guò)程中（　　）
A．小物塊先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)
B．小物塊的動(dòng)能一直在增大
C．合力對(duì)小物塊做的功等于2E0
D．小物塊增加的機(jī)械能等于拉力與摩擦力做功之和

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖，水平桌面上放一質(zhì)量M=1kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.5m的木板，板上最右端放一質(zhì)量m=2kg的滑塊（可看做質(zhì)點(diǎn)）．若所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.3，設(shè)滑動(dòng)摩檫的最大靜摩擦力相同，g=10m/s2．
（1）當(dāng)以水平力F拉木板時(shí)，若滑塊與木板一起以加速度a=1m/s2運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)滑塊與木板與桌面間的摩擦力？
（2）如果將木板從物體下面抽出來(lái)，至少需要用多大的力？
（3）若F=21N，求滑塊從木板上掉下的時(shí)間t為多少？此時(shí)木板和滑塊的速度是多少？此時(shí)木板和滑塊的位移為多少？（注意：必須對(duì)物體隔離法或整體法受力分析和運(yùn)動(dòng)分析）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

8．三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3的大小分別為2N、6N和8N，這三個(gè)力的合力范圍是0≤F≤16N．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示在Ⅱ、Ⅲ象限存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向與y軸負(fù)向成45°，Ⅰ、Ⅳ象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面指向里．一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的P點(diǎn)由靜止釋放，P點(diǎn)離y軸距離為$\sqrt{2}$L，電荷離開電場(chǎng)后剛好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，若電荷在磁場(chǎng)中的軌跡與x軸交點(diǎn)為M，電荷所受重力忽略不計(jì)．求
（1）電荷經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度．
（2）電荷在磁場(chǎng)中的軌跡半徑．
（3）電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖甲所示，B是一個(gè)螺線管，C是與螺線管相連接的金屬線圈，在B的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)A，A的環(huán)面水平且與螺線管的橫截面平行．若僅在金屬線圈C所處的空間加上與C環(huán)面垂直的變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，則在t1至t2時(shí)間段內(nèi)（　　）
A．絲線受到的拉力變大B．絲線受到的拉力變小
C．金屬環(huán)的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)D．金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢(shì)

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