15．如圖所示，一水平導軌處于與水平方向成45°角左上方的勻強磁場中，一根通有恒定電流的金屬棒，由于受到安培力作用而在粗糙的導軌上向右做勻速運動．現(xiàn)將磁場方向沿順時針緩慢轉(zhuǎn)動至豎直向上，在此過程中，金屬棒始終保持勻速運動，已知棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，則（　�。�
A．金屬棒所受摩擦力一直在減小
B．導軌對金屬棒的支持力先變小后變大
C．磁感應強度先變小后變大
D．金屬棒所受安培力恒定不變

分析 金屬棒做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，對金屬棒進行受力分析，由平衡條件分析答題．

解答 解：以金屬棒為研究對象，受力分析如圖所示，設磁感線與水平方向的夾角為α
安培力大小 F=BIL，θ=90°-α，由平衡條件得：
G=N+BILsinθ，
f=BILcosθ
又 f=μN，
解得：$B=\frac{μG}{{IL（{μcosα+sinα}）}}=\frac{μG}{{IL\sqrt{1+{μ^2}sin（{β+α}）}}}$，
式中tanβ=μ
由題意，β＜45°，B在磁場緩慢轉(zhuǎn)過45°的過程中，α從45°增大到90°，可知磁感應強度先變小后變大，受到的安培力也先變小后變大，摩擦力一直增大，受到的支持力一直增大，故C正確，ABD錯誤；
故選：C．

點評 對導體棒正確受力分析、應用平衡條件即可正確解題；解題時注意數(shù)學知識的應用．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．太陽向外輻射的能量主要來自于其內(nèi)部的氫核聚變反應．其反應過程可簡化為4個氫核（${\;}_{1}^{1}$H）聚變成氦核（${\;}_{2}^{4}$He），同時放出2個正電子（${\;}_{1}^{0}$e）和2個中微子（νe），則該氫核聚變的核反應方程式為4${\;}_{1}^{1}$H→${\;}_{2}^{4}$He+2${\;}_{1}^{0}$e+2νe．研究表明，銀河系的年齡約為t=3.8×1017s，每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為P=1×1037J，現(xiàn)假定該能量全部來自上述氫核聚變反應，則銀河系中氦的含量約為2%（最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（銀河系質(zhì)量為M=3×1041kg，氦核質(zhì)量為mα=6.6443×10-27kg，一次氫核聚變反應所釋放的能量為△E=4.14×10-12J）．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

6．某理想變壓器正常工作時，原線圈中的電流為0.1A，副線圈中的電流為1.0A，若將副線圈的匝數(shù)減半，其他條件保持不變，則在副線圈的匝數(shù)減半后，原線圈中的工作電流為0.025A．副線圈中的工作電流為0.5A．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，小磁針正上方的直導線與小磁針平行，當導線中有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．首先觀察到這個實驗現(xiàn)象的物理學家和觀察到的現(xiàn)象是（　�。�
A．物理學家安培，小磁針的S極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)
B．物理學家楞次，小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)
C．物理學家法拉第，小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)
D．物理學家奧斯特，小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．電流的大小I=$\frac{U}{R}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．超速行駛是造成交通事故的主要原因，為保障行駛安全，2015年 11月1日起，《刑法修正案（九）》開始實施，對危險駕駛罪等規(guī)定作了重大修改完善．高速公路上根據(jù)不同路段一般有不同的限速要求，對于不遵守規(guī)定的駕駛行為進行相應處罰，圖A是在某段高速公路上前后有兩個超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出周期性超聲波脈沖信號，并接收車輛反射回的信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的時間差，反饋給運算單元，測出汽車的速度．圖B兩個測速儀中其中一個的測速情況，p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是由汽車反射回來的信號．設測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔T0=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v=340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖B可知的情況求：
（1）圖B是前后哪個測速儀工作時發(fā)出接收的信息？汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是多少？
（2）汽車的速度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學在研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中，設計了如圖所示的裝置．線圈A通過電流表甲、高阻值的電阻R′、滑動變阻器R和開關S連接到干電池上，線圈B的兩端接到另一個電流表乙上，兩個電流表相同，零刻度居中，閉合開關后，當滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示．
（1）斷開開關，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關，乙電流表的偏轉(zhuǎn)情況是向左偏（選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）．
（2）從上述實驗可以初步得出結(jié)論①穿過閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應電流，②感應電流的磁場總要阻得引起感應電流的磁通量變化．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，一個物體沿直線運動的V-t，已知運動起點就是記錄起點，則下列說法中正確的是（　�。�
A．4s末回到運動起點
B．2s末回到運動起點
C．第2s內(nèi)物體處于勻加速直線運動過程
D．第2s內(nèi)物體處于勻減速直線運動過程

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖甲所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧左端固定，右端自由伸長到P點，質(zhì)量為m的物體緊靠在彈簧的右端，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)將彈簧壓縮長度x0，此時彈簧的彈性勢能為Ep，然后由靜止釋放，物體向右運動，若以物體開始運動時的位置為原點，沿水平向右建立一坐標軸Ox，則物體的速度平方（v2）隨坐標x的變化圖象如圖乙所示，其中OAB是平滑的曲線，A為曲線的最高點，BC段為直線，且AB段與BC段相切于B點．則關于A、B、C各點對應的位置坐標及加速度，以下說法正確的是（　�。�
A．xA=x0，aA=0B．xA=x0-$\frac{μmg}{k}$，aA=μg
C．xB=x0，aB=μgD．xC=$\frac{Ep}{μmg}$，aC=0

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