【題目】（8分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)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(chǎng)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(chǎng)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��；

（2）若金屬桿ab靜止在軌道上面，且對(duì)軌道的壓力恰好為零。試說(shuō)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(chǎng)方向垂直斜面向下，金屬桿ab與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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。

【答案】（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(duì)金屬桿ab有：（2分）解得：（2分）

（2）金屬桿ab對(duì)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(duì)金屬桿ab有：（2分）解得：（1分）

根據(jù)安培定則可知磁場(chǎng)方向垂直金屬桿ab水平向右。（2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。

根據(jù)平衡條件對(duì)金屬桿ab有： （2分）

解得： （1分）

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】圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子

A. 帶負(fù)電

B. 在c點(diǎn)受力最大

C. 在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化量大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為L的正六邊形abcdef中，存在垂直該平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．a點(diǎn)處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的同種粒子，粒子的速度大小不同，方向始終垂直ab邊且與磁場(chǎng)垂直，不計(jì)粒子的重力，當(dāng)粒子的速度為v時(shí)，粒子恰好經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 速度小于v的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

B. 經(jīng)過(guò)c點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L

C. 經(jīng)過(guò)d點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D. 速度大于2v 的粒子一定打在cd邊上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E =適用于任何靜電場(chǎng)

B. 電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)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(chǎng)力的方向相同

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度公式B=說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度B與放入磁場(chǎng)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(zhǎng)度L的乘積成反比

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

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】指針式多用電表是電路測(cè)量的常用工具．現(xiàn)用多用電表測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值（阻值約為一百多歐姆）．

（1）將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔，接下來(lái)必要的操作步驟和正確的順序是__________．（請(qǐng)將必要步驟前的序號(hào)按正確的順序?qū)懗觯?/span>

①將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)“”的位置；

②將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)“”的位置；

③用兩支表筆的金屬部分分別接觸電阻的兩條引線；

④根據(jù)指針?biāo)缚潭群瓦x擇開(kāi)關(guān)的位置，讀出電阻的阻值；

⑤將兩支表筆直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指向“”．

（2）若正確測(cè)量時(shí)指針?biāo)缚潭热鐖D所示，則這個(gè)電阻阻值的測(cè)量值是__________ ．

（3）在使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，若雙手捏住紅、黑表筆金屬部分，則測(cè)量結(jié)果將__________．（選填“偏大”或“偏小”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧連接，靜止放置在光滑水平面上，彈簧開(kāi)始時(shí)處于原長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處在彈性限度內(nèi)。t1=0時(shí)刻在A上施加一個(gè)水平向左的恒力F，t2=t時(shí)刻彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)A、B速度分別為v1和v2。則t1到t2時(shí)間內(nèi)

A. A、B和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小

B. 當(dāng)A的加速度為零時(shí)，B的加速度為

C. 當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，兩物塊速度相等

D. 物塊B移動(dòng)的距離為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖(甲)所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝2：1，電壓表和電流表均為理想電表，二極管為理想二極管，燈泡電阻R＝55 Ω，原線圈兩端加如圖(乙)所示的電壓，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 電流表的讀數(shù)為A B. 電壓表的讀數(shù)為110 V

C. 燈泡L的功率為110 W D. 副線圈兩端電壓為110V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在原來(lái)不帶電的金屬細(xì)桿ab附近P處，放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后，則下列判斷中錯(cuò)誤的是（ ）

A. a 端的電勢(shì)比b端的高

B. b 端的電勢(shì)比d點(diǎn)的低

C. a 端的電勢(shì)與b端的電勢(shì)相等

D. 細(xì)桿表面的感應(yīng)電荷在桿內(nèi)c處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由a指向b

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某種透明材料做成的柱形物體，其橫截面是一個(gè)不完整的圓，圓心為O，圓的半徑為R，AE對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，直徑BD平行于AE，沿BD建立x軸，沿OC建立y軸，一束單色光平行于CO射向P點(diǎn)，并進(jìn)入柱體。A、O、P三點(diǎn)位于同一直線上，己知該透明材料的折射率為。求該單色光射出柱體后與y 軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離(不考忠光線在AE 界面的反射情況)。

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