13．在傾角為θ的光滑斜面上，放置一段通有電流強(qiáng)度I，長度L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒（電流方向向里），如圖所示，已知重力加速度為g．
①若空間中有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多少；
②若磁場方向與紙面平行，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，所加的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向如何．

分析 （1）對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力的大小，從而根據(jù)安培力的公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．
（2）當(dāng)棒子對斜面無壓力，則導(dǎo)體棒所受重力和安培力平衡，根據(jù)平衡，結(jié)合安培力的公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)左手定則判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．

解答  解：（1）若磁場方向豎直向上，由導(dǎo)線受力情況可知由平衡條件得：
在水平方向上：F-FNsinθ=0
在豎直方向上：mg-FNcosθ=0
其中F=B1IL，聯(lián)立以上各式可解得：B1=$\frac{mgtanθ}{IL}$；
（2）由F=mg，F(xiàn)=B2IL，得：B2=$\frac{mg}{IL}$
B2的水平向左．
答：（1）若空間中有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B是$\frac{mgtanθ}{IL}$；（2）若磁場方向與紙面平行，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，所加的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為$\frac{mg}{IL}$，方向水平向左．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，掌握安培力大小公式和安培力方向的判斷．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．密立根油滴實(shí)驗(yàn)原理如圖所示．兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極相接，板間電壓為U，形成豎直向下場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場．用噴霧器從上板中間的小孔噴入大小、質(zhì)量和電荷量各不相同的油滴．通過顯微鏡可找到懸浮不動的油滴，若此懸浮油滴的質(zhì)量為m，則下列說法正確的是（　�。�
A．懸浮油滴帶負(fù)電
B．懸浮油滴的電荷量為$\frac{mg}{U}$
C．增大場強(qiáng)，懸浮油滴將向下運(yùn)動
D．油滴的電荷量一定是電子電量的整數(shù)倍

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法：（保留三位小數(shù)，g=10m/s2）
（1）若實(shí)驗(yàn)中所使用的重物質(zhì)量為m=1kg，打點(diǎn)紙帶如圖1所示，數(shù)據(jù)都從同一點(diǎn)O開始測量，A．B．C為連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)，若以起始點(diǎn)O點(diǎn)為參考點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物的速度vB=0.600m/s，重物的動能為EK=0.180J．從開始下落到B點(diǎn)，重物的重力勢能改變量是△EP=0.181J，因此，可以得出的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒，即重物動能的增加量等于重物重力勢能的減少量．

（2）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落的距離h，則以$\frac{1}{2}$v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖2中的：C．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

1．要測量一根電阻絲的電阻率，某同學(xué)采用的做法是：

（1）用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖甲所示，其計(jì)數(shù)為d=0.390mm．
（2）用多用電表粗測其電阻，如圖乙所示，當(dāng)選擇開關(guān)旋至“R×10”時(shí)，指針指在接近刻度盤右端的位置Ⅰ；為了較為準(zhǔn)確地測量該電阻，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至×1檔（選填“×1”、“×100”、“×1k”）進(jìn)行測量，此時(shí)指針指示的位置接近刻度盤的中央位置Ⅱ．

（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路，電路中ab段是粗細(xì)均勻的待測電阻絲，保護(hù)電阻R0=4.0Ω，電源的電動勢E=3.0V，電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑片P與電阻絲始終接觸良好．實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P的位置，分別測量出每次實(shí)驗(yàn)中ap長度x及對應(yīng)的電流值I，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：
x（m）0.100.200.300.400.500.60
I（A）0.490.430.380.330.310.28
$\frac{1}{I}$（A-1）2.042.332.633.033.233.57
為了直觀方便處理表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請?jiān)诙D中選擇縱、橫坐標(biāo)為$\frac{1}{I}$-x（選填I(lǐng)-x或$\frac{1}{I}$-x）描點(diǎn)，并在坐標(biāo)紙上畫出相應(yīng)的圖線，根據(jù)圖線與其他測量的數(shù)據(jù)求得電阻絲的電阻率ρ=1.1×10-6Ω•m（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的勻強(qiáng)磁場與半圓形軌道所在的平面垂直．一個(gè)帶正電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點(diǎn)M滑下，則下列說法中正確的是（　　）
A．滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度與磁場不存在時(shí)要大
B．滑塊從M點(diǎn)滑到最低點(diǎn)所用的時(shí)間與磁場不存在時(shí)相等
C．滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的加速度比磁場不存在時(shí)要大
D．滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力與磁場不存在時(shí)相等

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E（內(nèi)阻可忽略）連接成圖示電路．保持開關(guān)S1閉合、S2斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；再閉合開關(guān)S2，電流重新穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2，則Q1與Q2的比值為（　�。�
A．5：3B．1：1C．1：2D．1：3

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．圖示電路中，電源內(nèi)阻不能忽略．閉合開關(guān)S，理想電壓表示數(shù)為U，理想電流表示數(shù)為I；在滑動變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中（　　）
A．U先變小后變大B．I先變小后變大
C．U與I比值始終保持不變D．電源消耗的功率先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．采用伏安法測量電源電動勢E和內(nèi)阻r時(shí)，由于電表因素帶來了實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差．某研究性學(xué)習(xí)小組對此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改變，設(shè)計(jì)出如圖所示的測量電源電動勢E和內(nèi)電阻r的電路，E′是輔助電源，A、B兩點(diǎn)間有一靈敏電流計(jì)G．
（1）請你補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟：
①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R和R′使得靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零，這時(shí)，A、B兩點(diǎn)的電勢φA、φB的關(guān)系是φA等于φB（選填“大于”、“小于”或“等于”），讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1，其中I1等于（選填“大于”、“小于”或“等于”）通過電源E的電流．
②改變滑動變阻器R、R′的阻值，重新使得G的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2．
（2）由上述步驟中測出的物理量，可以得出電動勢E表達(dá)式為$\frac{{U}_{2}{I}_{1}-{U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$、內(nèi)電阻r的表達(dá)式$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
（3）該實(shí)驗(yàn)中E測等于E真（選填“大于”、“小于”或“等于”），r測等于 r真（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．物體從長為L的光滑斜面頂端開始下滑，滑到底端的速率為v，如果物體以v0=$\frac{v}{3}$的初速度從斜面底端上滑，上滑時(shí)加速度與下滑時(shí)加速度大小相同且恒定，則可以達(dá)到的最大距離為（　�。�
A．$\frac{L}{3}$B．$\frac{L}{9}$C．$\frac{L}{4}$D．$\frac{\sqrt{3}}{3}$L

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同步練習(xí)冊答案