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    3．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.20m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.0V、内阻r=0.50Ω的直流电源，现把一个质量为m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻R0=1.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
    （1）导体棒受到的安培力大小；
    （2）导体棒受到的摩擦力．

    分析 （1）根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小．根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小，根据左手定则确定安培力的方向．
    （2）导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小和方向．

    解答 解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：
    I=$\frac{E}{{R}_{0}+r}=\frac{4}{1.5+0.5}A=2A$，
    导体棒受到的安培力：
    F安=BIL=1×2×0.2N=0.4N
    根据左手定则，安培力方向沿斜面向上．
    （2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0.24N
    由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f
    根据共点力平衡条件
    mg sin37°+f=F安
    解得：f=0.16N．
    答：导体棒受到的安培力的大小为0.4N；
    （2）导体棒受到的摩擦力的大小为0.16N．

    点评 解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律，安培力的大小公式，以及会利用共点力平衡去求未知力．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，人在河岸上用2m/s的速度匀速拉绳，带动船前进，当绳拉船的部分与水平方向的夹角成60°角时，船的速度大小为（　　）
    A．2$\sqrt{3}$ m/sB．2 m/sC．4 m/sD．$\sqrt{3}$m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．一矩形线圈abcd绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度0.1T，线圈匝数为100，线圈边长ab=0.2m，bc=0.5m，线圈的转速为50r/s．当线圈平面通过中性面时开始计时．
    （1）写出产生的交流电动势的瞬时值表达式，并画出e-t图象；
    （2）如果把一个阻值为20Ω的电阻接入此交流电路，求该电阻的发热功率；
    （3）如果把此交流电动势接在一匝数比为10：1的变压器上，求变压器输出电压的最大值和频率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．某学习小组为了研究标有“2.5V 0.3A”字样小灯泡的伏安特性曲线，到实验室找到了下列器材：
    两块相同的电流表G（满偏电流Ig=0.5mA，内阻Rg=200Ω）；电源（电动势E=3V，内阻不计）
    还有可供选择的器材：
    A．定值电阻：600Ω
    B．定值电阻：5800Ω 
    C．定值电阻：$\frac{1}{3.996}$Ω≈0.25Ω 
    D．定值电阻：$\frac{1}{0.3996}$Ω≈2.5Ω 
    E．滑动变阻器：0～10Ω，2A 
    F．滑动变阻器：0～200Ω，0.1A
    由于没有电压表和电流表，该学习小组设计了如图所示的测量电路，为了较为精确地测量电流和电压的值，则
    （1）电阻R1选择B，电阻R2选择C，控制电路部分的滑动变阻器应该选择E．（填写器材前面的字母）
    （2）请根据题目所给器材，将控制部分的电路图补充完整．
    （3）在测量过程中，滑动变阻器调整到某一位置时，该组同学发现两只表头指针偏转角度完全相同，则此时小灯泡的电阻是7.5Ω（保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．在体育馆半径为R的半球形穹顶的顶点C正下方P点，以一定初速度v0水平抛出一球，球恰好落在半球面与地面相交的D点，如图所示．设抛球点P到穹顶C的高度为h，不计空气阻力，则（　　）
    A．h越大，抛球速度v0越小
    B．抛球速度v0有最大值vmax，且vmax=$\sqrt{gR}$
    C．抛球速度v0有最小值vmin，且vmin=$\sqrt{\frac{gR}{2}}$
    D．抛球速度v0越小，球的位移越小

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T．若以R表示月球的半径，则（　　）
    A．卫星运行时的向心加速度为$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
    B．卫星运行时的线速度为$\frac{2πR}{T}$
    C．物体在月球表面自由下落的加速度为$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
    D．月球的第一宇宙速度为$\frac{2π\sqrt{R（R+h）^{3}}}{TR}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M带电量为q的原子核发生一次α衰变，新核和α粒子运动轨迹如图所示，轨迹在与磁场垂直的平面内．现测得α粒子运动的轨道半径为R，质子的电荷量为e，质子的质量为m（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）．试求：
    （1）新核的轨道半径；
    （2）在衰变过程中的质量亏损．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

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    C．线框中感应电流最大值是Im=$\frac{\sqrt{2}B{L}^{2}ω}{R}$
    D．线框中感应电流i随时间t的变化是i=$\frac{B{L}^{2}ω}{R}$•cosωt

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