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    9．如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于匀强磁场中．金属杆ab中通有大小为I的电流．已知重力加速度为g．
    （1）若匀强磁场方向垂直斜面向下，且不计金属杆ab和导轨之间的摩擦，金属杆ab静止在轨道上，求磁感应强度的大小；
    （2）若金属杆ab静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零．试说明磁感应强度大小和方向应满足什么条件；
    （3）若匀强磁场方向垂直斜面向下，金属杆ab与导轨之间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．欲使金属杆ab静止，则磁感应强度的最大值是多大．

    分析 （1）根据共点力平衡即可求得磁场强度；
    （2）根据共点力平衡即可求得；
    （3）根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，当金属杆ab受到的静摩擦力沿斜面向下，且为最大值时，磁感应强度值达到最大

    解答 解：（1）设磁感应强度为B1．根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，金属杆ab受力如答图3．
    根据平衡条件对金属杆ab有：B1IL=mgsinθ
    解得：${B}_{1}=\frac{mgsinθ}{IL}$
    （2）金属杆ab对导轨压力为零，则金属杆ab只受重力和安培力．
    根据平衡条件对金属杆ab有：B2IL=mg 
    解得：${B}_{2}=\frac{mg}{IL}$
    根据安培定则可知磁场方向垂直金属杆ab水平向右．
    （3）根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，当金属杆ab受到的静摩擦力沿斜面向下，且为最大值时，磁感应强度值达到最大，设为B3．金属杆ab受力如答图4．
    根据平衡条件对金属杆ab有：B3IL=mgsinθ+μmgcosθ
    解得：${B}_{3}=\frac{mgsinθ+μmgcosθ}{IL}$
    答：（1）磁感应强度的大小为$\frac{mgsinθ}{IL}$；
    （2）若金属杆ab静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零．试说明磁感应强度大小为$\frac{mg}{IL}$，方向应满足垂直金属杆ab水平向右；
    （3）磁感应强度的最大值是$\frac{mgsinθ+μmgcosθ}{IL}$．

    点评 本题主要考查了在安培力作用下的共点力平衡，抓住受力分析是关键

    练习册系列答案
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    A．小明在下滑过程中重力功率的最大值为mgv
    B．小明沿斜面下滑过程中重力做的功为mgLsina
    C．小明沿斜面下滑时所受阻力Ff=mgsinα-$\frac{m{v}^{2}}{2L}$
    D．若小明在斜面顶端A时被其他同学推了一把，使他沿斜面以v0的初速度下滑，则小明到达斜面底端时的速度大小为2v0

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    （1）落点D到B点间的距离；
    （2）小物块经过B点时的速度大小；
    （3）小物块与水平轨道AB间的动摩擦因数．

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    A．电场强度的定义式E=$\frac{F}{q}$适用于任何静电场
    B．电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同
    C．磁感应强度公式B=$\frac{F}{IL}$说明磁感应强度B与放入磁场中的通电导线所受安培力F成正比，与通电导线中的电流I和导线长度L的乘积成反比
    D．磁感应强度公式B=$\frac{F}{IL}$说明磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同

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    4．如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，MN为AB的垂直平分线．在MN之间的C点由静止释放一个带负电的小球（可视为质点），若不计空气阻力，则（　　）
    A．小球从C点沿直线MN向N端运动，先做匀加速运动，后做匀减速运动
    B．小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，其所经过各点的先电势先降低后升高
    C．小球从C点运动至距离该点最远位置的过程中，其电势能先减小后增大
    D．若在两个小球运动过程中，两个点电荷所带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中的振幅将不断增大

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    10．如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了，产生这一现象的原因是（　　）
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