13．如圖所示，在傾角為37°的斜面上，固定著寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和變阻器．電源電動勢E=12V，內(nèi)電阻r=1.0Ω．一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強磁場中．若金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g=10m/s2，且已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，要保持金屬棒靜止在導(dǎo)軌上．求：
（1）金屬棒ab所受的安培力；
（2）回路中電流的大小；
（3）滑動變阻器接入電路的阻值．

分析 （1）金屬棒受到重力、安培力和導(dǎo)軌的支持力而處于平衡狀態(tài)．根據(jù)平衡條件，列方程求出安培力．
（2）金屬棒與磁場方向垂直，根據(jù)安培力公式F=BIL，求出電流．
（3）根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器R接入電路中的阻值．

解答 解：（1）金屬棒受到重力、安培力和導(dǎo)軌的支持力而處于平衡狀態(tài)．
         則有F=mgsin37°    F=0.12N
   （2）根據(jù)安培力公式F=BIL得
        得I=$\frac{F}{BL}$=0.6A
 （3）設(shè)變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路歐姆E=I（R+r）
       解得 R=$\frac{E}{I}-r$=19Ω
答：（1）金屬棒所受到的安培力為 0.12N；
    （2）通過金屬棒的電流為0.6A；
   （3）滑動變阻器R接入電路中的阻值為19Ω．

點評 本題考查應(yīng)用平衡條件解決磁場中導(dǎo)體的平衡問題，關(guān)鍵在于安培力的分析和計算，比較容易．在勻強磁場中，當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場垂直時，安培力大小F=BIL，方向由左手定則判斷．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

11．某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖 動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出水B、C，D、E、F、G共7個計數(shù)點．其相鄰點間的距離 如圖所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個打印點未畫出．

（1）試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B點時小車的瞬時速度，并將這個速度值填入表（要求保留2位有效數(shù)字）．
VBVCVDVEVF
數(shù)值（m/s） 
 
 		0.4790.5600.640 
 
 
（2）將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并在圖2中畫出小車的速度隨時間變化的關(guān)系圖線． 根據(jù)圖象求出小車的加速大小為0.8m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．圖甲所示，一匝數(shù)N=10匝，總電阻R=7.5Ω、長L1=0.4m、寬L2=0.2m的勻質(zhì)矩形金屬線框靜止在粗糙水平面上，線框的bc邊正好過半徑r=0.1m的圓形磁場的豎直直徑，線框的左半部分在垂直線框平面向上的勻強磁場區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強度B0=1T，圓形磁場的磁感應(yīng)強度B垂直線框平面向下，大小隨時間均勻增大，如圖乙所示，己知線框與水平面間的最大靜摩擦力f=1.2N．取π≈3，則（　�。�
A．t=0時刻穿過線框的磁通量大小為0.1Wb
B．線框靜止時，線框中的感應(yīng)電流為0.2A
C．線框靜止時，ad邊所受安培力水平向左，大小為0.4N
D．經(jīng)時間t=0.4s，線框開始滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)后接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源上．V1、V2為兩只理想伏特表．若將R2的滑動觸鍵P向右移動一段距離，下列說法正確的是（　�。�
A．V2示數(shù)的增加量等于V1示數(shù)的減少量
B．V2示數(shù)的增加量大于V1示數(shù)的減少量
C．V2示數(shù)的增加量小于V1示數(shù)的減少量
D．無法確定兩表示數(shù)變化的關(guān)系

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．要利用軌道、滑塊（其前端固定有擋光窄片K）、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m．軌道上A、B兩點處放置有光電門（圖中未畫出）．實驗中，重力加速度g取10m/s2．

（1）用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d=2.20mm，用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為tA、tB，根據(jù)運動學(xué)公式，可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a=$\frac{（\frac57eaw23{{t}_{A}}）^{2}-（\fracmswhddz{{t}_{A}}）^{2}}{2x}$；
（2）該同學(xué)通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進行了多次實驗，得到的多組數(shù)據(jù)如下：
實驗
次數(shù)		托盤和盤中砝碼
的總質(zhì)量m/（kg）		滑塊的加速度
a/（m/s2）
10.1000
20.1500
30.2000.39
40.2500.91
50.3001.40
60.3501.92
70.4002.38
請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出a-m圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項措施D．
A．每次實驗的M+m′都相等  B．每次實驗都保證M+m′遠大于m
C．每次實驗都保證M+m′遠小于m  D．每次實驗的m′+m都相等
（3）根據(jù)a-m圖象，可知μ=0.23（請保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．如圖所示，某同學(xué)在研究彈簧彈力和彈簧伸長量之間的關(guān)系的實驗中，將數(shù)據(jù)點描在坐標(biāo)中．其中i為彈簧的長度．請你根據(jù)數(shù)據(jù)點的情況．
（1）請在圖上作出彈力F與彈簧長度L之間的關(guān)系圖線．
（2）由作出的圖線求出該彈簧的原長為14 cm；該彈簧的勁度系數(shù)為 13N/m；（2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．如圖 （a）為某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板．在實驗中認(rèn)為細線對小車?yán)的大小等于砝碼和小桶的總重力，小車運動加速度a可用紙帶上的點求得．

（1）關(guān)于該實驗，下列說法中不正確的是D．
A．用砝碼和小桶的總重力來表示F，會產(chǎn)生誤差
B．為消除摩擦力對實驗的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高
C．電火花計時器使用交流電源
D．木板D的左端被墊高后，圖中細線仍應(yīng)保持水平
（2）圖（b）是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示，打“3”計數(shù)點時小車的速度大小為0.26m/s，由紙帶求出小車的加速度的大小a=0.50 m/s2．（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖（c）所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因為平衡摩擦力過度．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示．若在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則（　�。�
A．電子的電勢能將增大B．電子運動的加速度恒定
C．電子將沿Ox方向運動D．電子運動的加速度先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距x=4m，乙車在前，甲車在后，某時刻兩車同時開始運動，兩車運動的x t圖象如圖所示，則下列表述正確的是（　　）
A．乙車做曲線運動，甲車做直線運動
B．甲車先做勻減速運動，后做勻速運動
C．乙車的速度不斷增大
D．兩車相遇兩次

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同步練習(xí)冊答案