14．演示安培力的實驗裝置可以簡化為如圖所示的示意圖．如圖所示，一長為10cm，質(zhì)量為80g的金屬棒ab用兩條完全相同的不可伸長的細繩水平地懸掛在勻強磁場中，磁場方向豎直向上．細繩上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)用導(dǎo)線與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω．已知開關(guān)斷開時兩細繩呈豎直方向，閉合開關(guān)，金屬棒將受到安培力的作用發(fā)生擺動，重力加速度大小取10m/s2．
（1）判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向；
（2）若把細繩偏離豎直方向37°，金屬棒恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)，求磁感應(yīng)強度大小（已知sin37°=0.6）．

分析 （1）根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向；
（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電流，然后根據(jù)共點力平衡求得磁感應(yīng)強度

解答 解：開關(guān)閉合后，電流有b流向a，根據(jù)左手定則可知，受到的安培力方向垂直于紙面向里，開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒中的電流為：
I=$\frac{E}{R}=\frac{12}{2}A=6A$
受到的安培力為F=BIL，根據(jù)共點力平衡可得：
F=mgtanθ
聯(lián)立解得：B=1T
答：（1）開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向垂直于紙面向里；
（2）若把細繩偏離豎直方向37°，金屬棒恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)，磁感應(yīng)強度大小為1T

點評 本題主要考查了對金屬棒進行受力分析、應(yīng)用共點力平衡求得磁感應(yīng)強度，關(guān)鍵是安培力方向的判定．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．甲、乙兩輛客車沿同一平直公路同向勻速行駛，速度均為12m/s，甲車在前，乙車在后，兩車相距24m．前方遇到緊急情況，甲車以大小為a=6m/s2的加速度緊急剎車，甲車開始剎車后，乙車經(jīng)過1s的反應(yīng)時間才開始剎車．為保證甲、乙兩車不相撞，則乙車在剎車過程中的加速度至少為多少？（甲乙兩車可看作質(zhì)點）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，原線圈中接有交流電源，線圈I與線圈Ⅱ匝數(shù)相等，繞向相向，R0=1.2Ω，Rx為電阻．當(dāng)調(diào)節(jié)Rx時，觀察到小燈泡的發(fā)光情況正確的是（　�。�
A．當(dāng)Rx=1.2Ω時，小燈泡最亮
B．當(dāng)Rx=1.2Ω時，小燈泡正常發(fā)光
C．當(dāng)Rx從1.2Ω逐漸減小到0時，燈泡逐漸變亮
D．當(dāng)Rx從1.2Ω逐漸增大時，燈泡逐漸變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，質(zhì)量為m的小球用一水平輕彈簧系住，并用傾角為60°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度為（　　）
A．大小$\sqrt{3}$g，方向水平向右B．大小$\sqrt{3}$g，方向垂直木板向下
C．大小為2g，方向垂直木板向下D．大小為2g，方向豎直向下

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，質(zhì)量為M，傾角為θ的斜面放在粗糙水平面上，質(zhì)量為m的物體在斜面上恰能勻速下滑．現(xiàn)加上如圖所示的恒力F，其中α的取值范圍為0＜α＜π，使物體在斜面上仍然能夠下滑，則此時地面對斜面的支持力FN的大小和摩擦力f的大小為（　　）
A．FN=（M+m）g+FsinαB．FN=（M+m）gC．f=0D．f=Fcos（α+θ）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來做“探究合外力做功與速度關(guān)系”實驗．若用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達A、B時的速率．

（1）實驗時是否要控制小桶與砝碼的質(zhì)量m要遠遠小于小車的質(zhì)量M？否．（填“是”或“否”）
（2）在平衡摩擦力時，具體操作為將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，即通過兩個光電門的時間相等．
（3）把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與砝碼桶（內(nèi)有砝碼）相連；接通電源后自C點釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力F的大小及小車分別到達A、B時的速率vA、vB；改變所掛砝碼的質(zhì)量，重復(fù)上述操作．以拉力F為橫坐標(biāo)，以$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2}$為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖所示的$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2}$-F關(guān)系圖線．根據(jù)圖線可得出的實驗結(jié)論為合外力做的功等于物體動能的變化量；若L已知，根據(jù)圖線可以求出小車的質(zhì)量M為$\frac{Lb}{a}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，電路中變阻器的阻值由2Ω變?yōu)?Ω時，流過變阻器的電流為原來的一半，則電源的內(nèi)阻為（　�。�
A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．某實驗小組利用如圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．
（1）下列做法中正確的是AD（填字母代號）．
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募毨K與長木板保持平行
B．調(diào)節(jié)木板傾斜度以平衡小車受到的摩擦力時，將裝有沙子的小桶通過定滑輪拴在小車上
C．實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源
D．通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
（2）實驗中為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使小車和砝碼的總質(zhì)量遠大于（填“遠小于”，“遠大于”或“等于”）沙子和桶的質(zhì)量．
（3）某次實驗中計時器在紙帶上依次打出一系列的點，取A、B、C、D、E四個計數(shù)點，距離如圖2所示，每兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出，且計時器打點周期為0.02s，則打C點的瞬間，小車的速度大小為0.11m/s，小車運動的加速度a=0.20m/s2．（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（4）某同學(xué)由實驗數(shù)據(jù)畫出如圖3的a-F圖象，其中F0和-a0分別是圖線與橫軸、縱軸的交點．由圖象可知該同學(xué)實驗時小車和砝碼的總質(zhì)量M=$\frac{{F}_{0}}{{a}_{0}}$（用圖中的已知量字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，一矩形線圈與通有相同大小電流的平行直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，而且處于兩導(dǎo)線的中央，則（　�。�
A．兩電流同向時，穿過線圈的磁通量為零
B．兩電流同向時，穿過線圈的磁通量不為零
C．兩電流反向時，穿過線圈的磁通量為零
D．兩電流反向時，穿過線圈的磁通量不為零

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同步練習(xí)冊答案