15．如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=37°，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T．導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)阻E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源，現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.04kg的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，金屬棒恰好靜止．金屬棒與導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間的距離L=0.4m．（g取1Om/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；
（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大�。�

分析 （1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大�。鶕�(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小，根據(jù)左手定則確定安培力的方向．
（2）導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力的大小和方向．

解答 解：（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
I=$\frac{E}{R+r}$，
導(dǎo)體棒受到的安培力：
F安=BIL=0.30N
根據(jù)左手定則，安培力方向沿斜面向上．
（2）導(dǎo)體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，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件
mg sin37°+f=F安
解得：f=0.06N．
答：導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為0.30N，方向沿斜面向上；
（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小為0.06N，方向沿斜面向下．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握閉合電路歐姆定律，安培力的大小公式，以及會(huì)利用共點(diǎn)力平衡去求未知力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它們?cè)诳罩胁幌嗯觯?個(gè)小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球數(shù)為（取g=10m/s）（　�。�
A．6個(gè)B．7個(gè)C．8個(gè)D．9個(gè)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，有一質(zhì)量m=0.1kg、電阻不計(jì)的金屬細(xì)棒ab，可在兩條軌道上滑動(dòng)．軌道間距L=0.5m，其平面與水平面的夾角θ=37°，置于垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，已知金屬棒與軌道的動(dòng)摩擦力因數(shù)μ=0.5，回路中電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=0.25Ω．設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g=10m/s2，sin37°=0.5，cos37°=0.8，求：
（1）為保證金屬細(xì)棒ab不會(huì)沿軌道向上滑動(dòng)，允許通過金屬細(xì)棒的電流最大值Im；
（2）若軌道平面與水平面的夾角θ=90°，并將磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向改為豎直向上，大小仍不變，要使金屬棒仍能靜止在軌道上，滑動(dòng)變阻器連入電路的最大阻值R．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．1876年美國(guó)物理學(xué)家亨利•奧古斯特•羅蘭（H．A．Rowland）在巴爾的摩做了旋轉(zhuǎn)帶電圓盤的磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，稱之為羅蘭實(shí)驗(yàn)，其主要結(jié)構(gòu)為一個(gè)帶有大量電荷的水平橡膠圓盤，圓盤上方懸掛一個(gè)小磁針，小磁針靜止于水平狀態(tài)．當(dāng)橡膠圓盤繞其中心豎直軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．改變圓盤旋轉(zhuǎn)方向或改變電荷的電性時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也隨之發(fā)生改變，基于以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，下列說法正確的是（　�。�
A．電荷對(duì)磁針有吸引力
B．電荷周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)
C．運(yùn)動(dòng)電荷周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)
D．電流方向發(fā)生變化時(shí)，磁場(chǎng)方向也會(huì)發(fā)生變化

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，直角三棱鏡置于空氣中，已知∠A=60°，∠C=90°，一束極細(xì)單色光從AC的中點(diǎn)D垂直AC面入射，AD=$\sqrt{6}$m，棱鏡對(duì)該單色光的折射率n=$\sqrt{2}$，求：
（1）光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；
（2）光從進(jìn)入棱鏡到第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間（已知光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，用一彈簧測(cè)力計(jì)把導(dǎo)線BC懸掛在天花板上，導(dǎo)線BC中通圖示方向的電流；導(dǎo)線A固定在BC的正下方，電流方向垂直紙面向外，以下判斷正確的是（　�。�
A．從上向下看，導(dǎo)線BC順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)增大
B．從上向下看，導(dǎo)線BC順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)減小
C．從上向下看，導(dǎo)線BC逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)減小
D．從上向下看，導(dǎo)線BC逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)物體的長(zhǎng)度，如圖所示，讀數(shù)為1.050cm．用螺旋測(cè)微器測(cè)物體的厚度，如圖所示，讀數(shù)為0.900mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．有一個(gè)額定電壓為3.8V，額定功率約為1W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I一U圖線，有下列器材可供選用：
A．電壓表V1（0～6V，內(nèi)阻約為5kΩ）
B．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻約為30kΩ）
C．電流表A1（0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
D．電流表A2（0-0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R1（10Ω，5A）
F．滑動(dòng)變阻器R2（200Ω，0.5A）
G．蓄電池（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)）
H．開關(guān)、導(dǎo)線

（1）請(qǐng)?jiān)趯?duì)應(yīng)方框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的原理電路圖；
（2）實(shí)驗(yàn)中，電壓表選A，電流表選D，滑動(dòng)變阻器選E；（用序號(hào)字母表示）；
（3）測(cè)得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為16Ω，若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì)12V、內(nèi)阻為1Ω的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為34Ω的電阻．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器．鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時(shí)，限壓閥被鍋內(nèi)頂起放出部分氣體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制．如圖所示，某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S，側(cè)壁豎直，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質(zhì)最為m0，高壓鍋頂部面積為St，高壓鍋鍋蓋質(zhì)量為m1（已知大氣壓強(qiáng)為p0）
（1）液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系．
（2）求使用高壓鍋時(shí)鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)？
（3）求鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對(duì)鍋蓋的最大作用力？
（4）為保證使用安全，不可隨意增加限壓閥質(zhì)量．如果限壓閥的質(zhì)量增加了m，請(qǐng)計(jì)算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對(duì)鍋蓋的最大作用力增大多少？

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