15．如圖長L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，被兩輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，靜置于勻強(qiáng)磁場中；當(dāng)ab中通過如圖的恒定電流I時，ab棒擺離原豎直面，在細(xì)繩與豎直方向成θ角的位置再次處于靜止?fàn)顟B(tài)；已知ab棒始終與磁場方向垂直，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可能是（　　）
A．$\frac{mgtanθ}{IL}$B．$\frac{mgsinθ}{IL}$C．$\frac{mgsinθ}{2IL}$D．$\frac{2mgsinθ}{3IL}$

分析 由矢量三角形定則判斷安培力的最小值及方向，進(jìn)而由安培力公式和左手定則得到B最小值的大小以及B的方向．根據(jù)磁場可能的方向，由平衡條件求解即可．

解答 解：先求出所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值．要求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，應(yīng)使棒平衡時所受的安培力有最小值．由于棒的重力恒定，懸線拉力的方向不變，由畫出的力的三角形可知，
安培力的最小值為：Fmin=mgsin θ，
即：ILBmin=mgsin θ，
所以 Bmin=$\frac{mgsinθ}{IL}$，所加磁場的方向應(yīng)平行于懸線向上．所以B=$\frac{mgsinθ}{2IL}$和B=$\frac{2mgsinθ}{3IL}$都不可能．
若磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向水平向外，根據(jù)平衡條件得：
BILcosθ=mgsinθ
所以 B=$\frac{mgtanθ}{IL}$，故AB正確，CD錯誤；
故選：AB

點(diǎn)評 本題考查安培力的方向與大小如何確定與計(jì)算，要知道當(dāng)安培力的方向與拉力的方向垂直，安培力最小，磁感應(yīng)強(qiáng)度最�。�

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法正確的是（　�。�
A．做曲線運(yùn)動的物體，其速度大小可能變化
B．做曲線運(yùn)動的物體，其加速度大小可能變化
C．在平衡力作用下，物體可能做曲線運(yùn)動
D．在合力大小不變的情況下，物體可能做曲線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，一端封閉、粗細(xì)均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內(nèi)，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣，水銀槽的截面積上下相同，是玻璃管截面積的10倍．玻璃管截面積S=1.0cm2開始時管內(nèi)空氣柱長度為6cm，管內(nèi)外水銀面高度差為50cm．將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口未離開槽中水銀），使管內(nèi)外水銀面高度差變成60cm．（大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于75cmHg=1.0×105Pa），求：
（1）此時管內(nèi)空氣柱的長度；
（2）大氣壓力對槽內(nèi)水銀面做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時，將導(dǎo)體沿導(dǎo)軌由位置1以速度v勻速拉至位置2，導(dǎo)體棒所受安培力為F，通過電阻R的電荷量為q，R兩端電壓為U，R產(chǎn)生的熱量為Q；當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的2倍時，仍將導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌由位置1以速度v勻速拉至位置2，下列說法正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒所受安培力仍為FB．通過電阻R的電荷量變?yōu)?q
C．電阻R兩端的電壓變?yōu)?UD．電阻R產(chǎn)生的熱量變?yōu)?Q

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

10．許多電磁現(xiàn)象可以用力的觀點(diǎn)來分析，也可以用動量、能量等觀點(diǎn)來分析和解釋． 如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距為L，一端連接阻值為R的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好．已知導(dǎo)體棒MN以初速度v0向右運(yùn)動，
（1）當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動的速度為v0時，求其加速度a的大小；
（2）求導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動的位移x；
（3）從導(dǎo)體棒向右運(yùn)動開始計(jì)時，畫出物體動量隨位移變化的圖象，并說明理由；
（4）從導(dǎo)體棒向右運(yùn)動開始計(jì)時，定性畫出物體動能隨位移變化的圖象，并說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

20．如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．質(zhì)量為m、電阻為$\frac{R}{2}$的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0．沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．求：
（1）求初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力．
（2）若導(dǎo)體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈力勢能為EP，則這一過程中安培力所做的功W1和整個回路的電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q分別為多少？
（3）從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場的邊界，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形線框abcd由均勻材料之制成，其邊長為L（小于磁場的寬度）、質(zhì)量為m、總電阻為R．將線框在磁場邊界L1的上方高h(yuǎn)處由靜止開始釋放，已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時和剛穿出磁場時的速度相同，則下列說法中正確的是（　�。�
A．ab邊剛進(jìn)入磁場時，ab兩端的電勢差為$\frac{3}{4}$BL$\sqrt{2gh}$
B．ab邊剛進(jìn)入磁場時，線框做加速度向上的勻減速運(yùn)動
C．ab邊剛進(jìn)入磁場時，線框加速度的大小為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}\sqrt{2gh}}{mR}$-g
D．線框從開始下落到剛穿出磁場的過程中，重力勢能的減小量等于克服安培力所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，物塊隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直（繩上張力為0）．已知物塊和轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍，重力加速度為g．當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω=2rμg時，求繩的拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．手持鐵球的跳遠(yuǎn)運(yùn)動員，起跳后，當(dāng)他運(yùn)動到最高點(diǎn)時欲提高跳遠(yuǎn)成績，運(yùn)動員應(yīng)將手中的鐵球（　�。�
A．豎直向上拋出B．向前方拋出C．向后方拋出D．豎直向下拋出

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