如圖11甲所示，在水平地面上固定一對(duì)與水平面傾角為α的光滑平行導(dǎo)電軌道，軌道間的距離為l，兩軌道底端的連線與軌道垂直，頂端接有電源。將一根質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒ab放在兩軌道上，且與兩軌道垂直。已知軌道和導(dǎo)體棒的電阻及電源的內(nèi)電阻均不能忽略，通過(guò)導(dǎo)體棒的恒定電流大小為I，方向由a到b，圖11乙為圖甲沿a→b方向觀察的平面圖。若重力加速度為g，在軌道所在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止。

（1）請(qǐng)?jiān)趫D11乙所示的平面圖中畫出導(dǎo)體棒受力的示意圖；

（2）求出磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力的大�。�

（3）如果改變導(dǎo)軌所在空間的磁場(chǎng)方向，試確定使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值的大小和方向。

（1）如圖答-2所示………………（3分）

（2）根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力的大小

F=mgtanα………………（2分）

（3）要使磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則要求安培力最小。根據(jù)受力情況可知，最小安培力

Fmin=mgsinα，方向平行于軌道斜向上……………（1分）

所以最小磁感應(yīng)強(qiáng)度Bmin==……………（1分）

根據(jù)左手定則可判斷出，此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪避壍榔矫嫘毕蛏��！?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：閱讀理解

現(xiàn)已離不開電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注．某同學(xué)想測(cè)出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ω?m）．圖甲為該同學(xué)所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板（電阻極�。�，其余四面由絕緣材料制成，容器內(nèi)部長(zhǎng)a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進(jìn)行以下操作：
（1）他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個(gè)檔位粗測(cè)水樣的電阻值時(shí)，表盤上指針如圖乙中所示，則所測(cè)水樣的電阻約為
1800
1800
Ω．
（2）他從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材更精確地測(cè)量所取水樣的電阻
A．電流表（量程5mA，電阻RA=800Ω）
B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10.0kΩ）
C．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
D．電源（12V，內(nèi)阻約10Ω）
E．開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請(qǐng)用筆線代替導(dǎo)線幫他在圖丙中完成電路連接．

（3）正確連接電路后，這位同學(xué)閉合開關(guān)，測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重復(fù)上述測(cè)量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)你在圖丁的坐標(biāo)系中作出U-I關(guān)系圖線．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)水樣的電阻率為
136
136
Ω?m．據(jù)此可知，所測(cè)水樣在電阻率這一指標(biāo)上
不達(dá)標(biāo)
不達(dá)標(biāo)
（選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

現(xiàn)已離不開電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注．某同學(xué)想測(cè)出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ω?m）．圖甲為該同學(xué)所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板（電阻極�。溆嗨拿嬗山^緣材料制成，容器內(nèi)部長(zhǎng)a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進(jìn)行以下操作：

（1）他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個(gè)檔位粗測(cè)水樣的電阻值時(shí)，表盤上指針如圖乙中所示，則所測(cè)水樣的電阻約為
1800
1800
Ω．
（2）他從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材更精確地測(cè)量所取水樣的電阻：
A．電流表（量程5mA，電阻RA=800Ω）
B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10.0kΩ）
C．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
D．電源（12V，內(nèi)阻約10Ω）
E．開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請(qǐng)用筆線代替導(dǎo)線幫他在圖丙中完成電路連接．
（3）正確連接電路后，這位同學(xué)閉合開關(guān)，測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重復(fù)上述測(cè)量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)你在圖丁的坐標(biāo)系中作出U-I關(guān)系圖線．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)水樣的電阻率為
136
136
Ω?m．據(jù)此可知，所測(cè)水樣在電阻率這一指標(biāo)上
不達(dá)標(biāo)
不達(dá)標(biāo)
（選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（8分）

   （1）如圖10甲所示，某同學(xué)將一端固定有滑輪的長(zhǎng)木板水平放置在桌面上，利用鉤碼通過(guò)細(xì)繩水平拉小車，讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。如圖10乙所示，其中O點(diǎn)為紙帶上記錄到的第一點(diǎn)，A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50 Hz（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0．02 s打一個(gè)點(diǎn)），利用圖中給出的數(shù)據(jù)，算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vB=_____m/s，小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=_____m/s2。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

   （2）某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如右圖11所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表中是記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。木塊的重力為10．00 N，重力加速度g=9．80 m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題（答案保留3位有效數(shù)字）：木塊與桌面間的最大靜摩擦力fm一定不小于__  _   N；木塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力f = _______N。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年河南省許昌市四校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）

   （1）如圖10甲所示，某同學(xué)將一端固定有滑輪的長(zhǎng)木板水平放置在桌面上，利用鉤碼通過(guò)細(xì)繩水平拉小車，讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。如圖10乙所示，其中O點(diǎn)為紙帶上記錄到的第一點(diǎn)，A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50 Hz（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0．02 s打一個(gè)點(diǎn)），利用圖中給出的數(shù)據(jù)，算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vB=_____m/s，小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=_____m/s2。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

   （2）某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如右圖11所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表中是記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。木塊的重力為10．00 N，重力加速度g=9．80 m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題（答案保留3位有效數(shù)字）：木塊與桌面間的最大靜摩擦力fm一定不小于__  _   N；木塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力f = _______N。

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

   （1）如圖10甲所示，某同學(xué)將一端固定有滑輪的長(zhǎng)木板水平放置在桌面上，利用鉤碼通過(guò)細(xì)繩水平拉小車，讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。如圖10乙所示，其中O點(diǎn)為紙帶上記錄到的第一點(diǎn)，A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50 Hz（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0．02 s打一個(gè)點(diǎn)），利用圖中給出的數(shù)據(jù)，算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vB=_____m/s，小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=_____m/s2。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

   （2）某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如右圖11所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表中是記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。木塊的重力為10．00 N，重力加速度g=9．80 m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題（答案保留3位有效數(shù)字）：木塊與桌面間的最大靜摩擦力fm一定不小于__  _   N；木塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力f = _______N。

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