如图所示.在倾角为θ=30°的斜面上.固定一宽L=0.25m的平行金属导轨.在导轨上端接入电源和滑动变阻器R．电源电动势E=12V.内阻r=1Ω.一质量m=20 克的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B=0.80T.垂直于斜面向上的匀强磁场中.金属棒的电阻R1=1Ω．金属导轨是光滑的.要保持金属棒在导轨上静止.取g=10m/s2.求:(1)金属� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

1．

如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R．电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，一质量m=20 克的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中，金属棒的电阻R₁=1Ω（导轨电阻不计）．金属导轨是光滑的，要保持金属棒在导轨上静止，取g=10m/s²，求：
（1）金属棒所受到的安培力的大小；
（2）通过金属棒的电流的大小；
（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值．

分析（1）金属棒受到重力、安培力和导轨的支持力而处于平衡状态．根据平衡条件，列方程求出安培力．
（2）金属棒与磁场方向垂直，根据安培力公式F=BIL，求出电流．
（3）根据欧姆定律求出滑动变阻器R接入电路中的阻值．

解答解：（1）金属棒静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的爬了，由受力平衡，F_安=mgsin 30°
代入数据得F_安=0.1 N
（2）由F_安=BIL   得$I=\frac{F}{BL}$=0.5 A
（3）设滑动变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R+R₁+r）
解得R=$\frac{E}{I}$-r-R₁=22Ω
答：（1）金属棒所受到的安培力为 0.1N；（2）通过金属棒的电流为0.5A；（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值为22Ω

点评本题考查应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题，关键在于安培力的分析和计算，比较容易．在匀强磁场中，当通电导体与磁场垂直时，安培力大小F=BIL，方向由左手定则判断

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：填空题

11．（1）太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、γ射线、无线电波．太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内．在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为紫外线、可见光和红外线．
（2）有一种生命探测仪可以探测生命的存在．我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该仪器主要是接收人体发出电磁波中的红外线（选填“可见光”、“红外线”或“紫外线”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：多选题

12．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（　　）

	A．	由东向西水平飞行时，金属杆下端感应电动势高于金属杆上端
	B．	由西向东水平飞行时，金属杆下端感应电动势高于金属杆上端
	C．	沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆下端感应电动势高于金属杆上端
	D．	沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：多选题

9．

如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上．下列说法中正确的是（　　）

	A．	电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大
	B．	定值电阻的阻值越小，液滴在板间运动的加速度越大
	C．	定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长
	D．	两平行金属板距离越大，液滴在板间运动的时间越长

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

16．下列四个物理量中属于用比值法定义的是（　　）

	A．	导体的电阻R=ρ$\frac{I}{S}$		B．	电容器的电容C=$\frac{{?}_{r}s}{4πkd}$
	C．	点电荷的电场强度E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$		D．	磁感应强度B=$\frac{F}{IL}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

6．

图中虚线a、b、c代表电场中的三条等势线，相邻两等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，P、Q相比（　　）

	A．	Q点的电势比P点的高		B．	带电微粒在P点时的电势能较大
	C．	带电微粒通过P点时动能较大		D．	带电微粒通过Q点时的加速度较大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

13．

如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场．带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R；
（2）从开始运动到打在极板上所用的时间．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

10．质量m=5.0kg的物块放在木板上，当木板与水平方向夹角为37°时，物块恰能沿木板匀速下滑．求：
（1）物块与木板间的动摩擦因数μ多大？
（2）当木板水平放置时，用水平拉力使物块沿木板匀速滑动，给物块施加的力应多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

11．