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如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為L、質量為m的通電直導體棒，棒內電流大小為I，方向垂直紙面向外.以水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向建立直角坐標系.

（1）若加一方向垂直斜面向上的勻強磁場，使導體棒在斜面上保持靜止，求磁場的磁感應強度B1的大小.

（2）若要求所加的磁場對導體棒的安培力的方向水平向左，仍使導體棒在斜面上保持靜止，求這時磁場的磁感強度B2的大小和方向.

（3）如果磁場的方向限定在xOy平面內，試確定能使導體棒在斜面上保持靜止的勻強磁場B所有可能的方向.

解析：（1）由左手定則確定導體棒所受安培力的方向，并對導體棒進行受力分析.由共點力平衡知識，有

mgsin30°=B1IL  則B1=.

（2）方法同上，易知所加磁場方向豎直向上.

mgtan30°=B2IL,則B2=.

（3）欲使導體棒在斜面上保持靜止，其受安培力存在的區(qū)間如圖，由左手定則可確定所在磁場B與x軸正方向間的夾角θ滿足：0°≤θ＜150°.


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和變阻器．電源電動勢E=12V，內阻r=1.0Ω一質量m=20g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感強度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強磁場中（導軌與金屬棒的電阻不計）．金屬導軌是光滑的，取g=10m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：
（1）金屬棒所受到的安培力；
（2）通過金屬棒的電流；
（3）滑動變阻器R接入電路中的阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為θ的光滑固定斜面上，勁度系數分別為k1、k2的兩個輕彈簧平行于斜面懸掛著，k1在上 k2在下，兩彈簧之間有一質量為m1的重物，現用力F（未知）沿斜面向上緩慢推動m2，當兩彈簧的總長等于兩彈簧的原長之和時，
求：（1）k1輕彈簧的形變量
（2）m1上移的距離
（3）推力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為30°的斜面上，放置兩條寬L=0.5m的平行導軌，將電源、滑動變阻器用導線連接在導軌上，在導軌上橫放一根質量m=0.2kg的金屬桿ab，電源電動勢E=12V，內阻r=0.3Ω，金屬桿與導軌間最大靜摩擦力為fm=0.6N，磁場方向垂直軌道所在平面，B=0.8T．金屬桿ab的電阻為0.2Ω，導軌電阻不計．欲使桿的軌道上保持靜止，滑動變阻器的電阻的取值范圍多大？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為30°的斜面上，由A點水平拋出一個物體，落在斜面上的B點處，A與B兩點間距離是10m，（ 取g=10m/s2）求：
（1）物體飛行的水平距離；
（2）物體在空中飛行的時間；
（3）初速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向與斜面垂直，兩磁場的寬度MJ和JG均為L，一個質量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過GH進入磁場時，線框恰好以速度v0做勻速直線運動；當ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v做勻速直線運動．則下列說法正確的是（　�。�
A、v=v0
B、線框離開MN的過程中電流方向為adcba
C、當ab邊剛越過JP時，線框加速度的大小為3 gsinθ
D、從ab邊剛越過GH到ab邊剛越過MN過程中，線框產生的熱量為2mgLsinθ+
15
32
mv02

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