【題目】金屬桿MN的質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L，其兩端用質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)金屬絲懸掛后置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)金屬桿中通入恒定電流時(shí)，金屬桿可在磁場(chǎng)中保持靜止?fàn)顟B(tài)，且與磁場(chǎng)方向垂直。此時(shí)細(xì)金屬絲與豎直方向的夾角為θ，如圖所示。若重力加速度為g，則：

（1）求金屬桿受到的安培力的大小

（2）求金屬桿中電流的大小和方向

（3）若保持金屬桿中的電流不變，改變磁場(chǎng)方向，為使金屬桿MN仍能在原位置靜止，求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值

【答案】（1）mgtanθ； （2）,方向根據(jù)左手定則判斷為從M到N（3）Bcosθ

【解析】

以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，正確受力分析，根據(jù)平衡狀態(tài)列方程即可正確解答．

（1）根據(jù)題意畫(huà)出桿14MN的受力圖如下所示：

/

導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)，設(shè)繩子拉力為N，安培力為F,因此有：
Ncosθ=mg
Nsinθ=F

求金屬桿受到的安培力的大小F= mgtanθ

（2）安培力F=BIL，即mgtanθ= BIL

金屬桿中電流的大小I=，根據(jù)左手定則判斷電流為從M到N

（3）若保持金屬桿中的電流不變，改變磁場(chǎng)方向，為使金屬桿MN仍能在原位置靜止，當(dāng)安培力FA平行于斜面向上時(shí)B最小，即此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度沿著與細(xì)金屬絲平行且垂直金屬桿的方向，三力平衡示意如圖.

.

FA=mgsinθ

FA=BIL

I=

解得磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B= Bcosθ

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：

【題目】一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空，當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動(dòng)能之和也為E，且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量，求

（1）煙花彈從地面開(kāi)始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間；

（2）爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的斜面A置于粗糙水平地面上，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體B與斜面間無(wú)摩擦。在水平向左的推力F作用下，A與B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。已知斜面的傾角為θ，物體B的質(zhì)量為m，則它們的加速度a及推力F的大小為（　�。�

A. a＝gsinθ，F(xiàn)＝（M+m）g（μ+sinθ）

B. a＝gcosθ，F(xiàn)＝（M+m）gcosθ

C. a＝gtanθ，F(xiàn)＝（M+m）g（μ+tanθ）

D. a＝gtanθ，F(xiàn)＝μ（M+m）g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一長(zhǎng)L＝16m的水平傳送帶，以v＝10m/s的速率勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。將一質(zhì)量為m＝1kg的物塊無(wú)初速度地輕放在傳送帶左端，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5（取g＝10m/s2）求

（1）物塊在傳送帶上從左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間。

（2）若該傳送帶裝成與水平地面成θ＝37°傾角，以同樣的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。將該物塊無(wú)初速度地放上傳送帶頂端，分析并求出物體從傳送帶上端運(yùn)動(dòng)到下端的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一個(gè)額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I﹣U圖象，有下列器材供選用：

A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻6kΩ）

B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻30kΩ）

C．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.1Ω）

D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）

E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）

F．滑動(dòng)變阻器（200Ω，0.5A）

G．蓄電池（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)）

（1）用如圖1所示的電路進(jìn)行測(cè)量，電流表應(yīng)選用__，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__（用序號(hào)字母表示）

（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得此燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，由圖象可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為________Ω

（3）若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì)6V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為____Ω的電阻（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的氣缸內(nèi)壁光滑，橫截面積S=3×10-3m2，活塞的質(zhì)量為m=1.5kg，厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B到氣缸底部的距離為0.5m，A、B之間的距離為0.2m，外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，開(kāi)始時(shí)活塞停在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0，溫度為27℃，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至287℃，取g=10m/s2．求：

（1）活塞剛離開(kāi)B處時(shí)氣體的溫度；

（2）缸內(nèi)氣體的最后壓強(qiáng)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某物體運(yùn)動(dòng)位移和速度隨時(shí)間變化的x-t圖線和v-t圖線，由圖可知，在0～t1時(shí)間內(nèi)（ ）

A. 物體做的是曲線運(yùn)動(dòng)

B. 圖甲中t1/2時(shí)刻，圖線的斜率為v0/2

C. 物體做加速度越來(lái)越小的運(yùn)動(dòng)

D. 在0～t1時(shí)間內(nèi)物體的位移為x1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)做驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖甲所示，A為固定橡皮筋的圖釘，OB、OC為細(xì)繩，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的力的圖示。

（1）圖甲中彈簧秤B讀數(shù)為________N；

（2）圖乙中的F和F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________（選填F或F′）；

（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________。

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，與水平面成37°的傾斜軌道AC，其延長(zhǎng)線在D點(diǎn)與半圓軌道DF相切，全部軌道為絕緣材料制成且位于豎直面內(nèi)，整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN的右側(cè)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（C點(diǎn)在MN邊界上）。一質(zhì)量為0.4kg的帶電小球沿軌道AC下滑，至C點(diǎn)時(shí)速度為，接著沿直線CD運(yùn)動(dòng)到D處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時(shí)無(wú)動(dòng)能損失，恰好能通過(guò)F點(diǎn)，通過(guò)F點(diǎn)時(shí)速度為4m/s，取g=10m/s2求：

（1）小球帶正電還是負(fù)電；

（2）小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功；

（3）小球從F點(diǎn)飛出時(shí)磁場(chǎng)同時(shí)消失，小球離開(kāi)F點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡與AC軌道所在直線的交點(diǎn)為G（G點(diǎn)未標(biāo)出），求G點(diǎn)到D點(diǎn)的距離。

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