12．如圖所示，傾角θ=37°、寬度L=l m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌，固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與水平面垂直向上．電源電動(dòng)勢(shì)E=6v，內(nèi)阻r=0.1Ω．放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab，質(zhì)量m=0.5kg，電阻R=5.9Ω，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)（ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直）．a(chǎn)b棒移1S內(nèi)運(yùn)動(dòng)了1m，（不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，g取10m/s2），求：
（1）求金屬棒ab的加速度
（2）求金屬棒ab受到安培力大小和方向．    
（3）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

分析 （1）根據(jù)位移時(shí)間公式求得加速度；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求得安培力，有左手定則判斷出安培力方向；
（3）有閉合電路的歐姆定律求得電流，根據(jù)F=BIL求得磁感應(yīng)強(qiáng)度

解答 解：（1）根據(jù)位移時(shí)間公式x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得
a=$\frac{2x}{{t}^{2}}=\frac{2×1}{{1}^{2}}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$
（2）根據(jù)左手定則可知受到的安培力水平向右
根據(jù)牛頓第二定律可得Fcos37°-mgsin37°=ma
解得F=5N
由閉合電路的歐姆定律可得
I=$\frac{E}{R+r}=\frac{6}{5.9+0.1}A=1A$
受到的安培力大小F=BIL
解得B=$\frac{F}{IL}=\frac{5}{1×1}T=5T$
答：（1）求金屬棒ab的加速度為2m/s2
（2）求金屬棒ab受到安培力大小為5N，方向水平向左．    
（3）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5T．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了在安培力作用下的牛頓第二定律，關(guān)鍵是抓住受力分析和左手定則判斷出安培力的方向

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．如圖所示，一束單色光以一定的入射角從A點(diǎn)射入玻璃球體，已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)兩次反射后，剛好能從A點(diǎn)折射回到空氣中．已知入射角為45°，玻璃球的半徑為$\frac{\sqrt{6}}{10}$m，光在真空中傳播的速度為3×108m/s，求：
①玻璃球的折射率及光線第一次從玻璃球內(nèi)出射時(shí)相對(duì)于射入玻璃球的光線的偏向角；
②光線從A點(diǎn)進(jìn)入及第一次A點(diǎn)射出時(shí)在玻璃球體中傳播的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．用如圖甲、乙所示的兩個(gè)裝置分別懸掛質(zhì)量為M的重物．甲圖中，輕桿一端固定在墻上B點(diǎn)，另一端C點(diǎn)接有定滑輪，滑輪的重力不計(jì)，輕繩一端固定在墻上的A點(diǎn)，繞過(guò)定滑輪后另一端連接所要懸掛的重物，輕桿水平，繩AC段與水平方向的夾角為30°；乙圖中輕桿一端與固定在墻上的鉸鏈連接，另一端在G點(diǎn)與連接在墻上E的輕繩和懸掛重物的輕繩扣成死結(jié)，輕桿同樣水平，EG段繩與水平方向的夾角也為30°，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．AC段繩的張力大小為2MgB．EG段繩的張力大小為$\sqrt{3}$Mg
C．甲圖中桿對(duì)滑輪的彈力大小為MgD．乙圖中桿對(duì)G點(diǎn)的彈力大小為2Mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．一輛汽車以10m/s的速度在水平路面上轉(zhuǎn)彎，如果車受到的最大靜摩擦力是車重的一半，那么汽車轉(zhuǎn)彎處的最小行駛半徑是（　�。�
A．2mB．5mC．20mD．200m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

7．小河寬為d，河水中各點(diǎn)水流速度的大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比，v水=$\frac{4{v}_{0}}dbl1dvd$x，x為各點(diǎn)到近岸的距離，小船在靜水中的速度為v0．小船的船頭垂直河岸渡河，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．全程船的位移為$\sqrt{5}$d
B．全程船的位移為$\sqrt{2}$d
C．小船到達(dá)離河對(duì)岸$\frac{3d}{4}$處，船的實(shí)際速度為$\sqrt{10}$v0
D．小船到達(dá)離河對(duì)岸$\frac{3d}{4}$處，船的實(shí)際速度為$\sqrt{2}$v0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

17．現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：
一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面（如圖1所示）小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺．

（1）填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖�，完善以下�?shí)驗(yàn)步驟（不考慮摩擦力的影響）：
①讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t；
②用米尺測(cè)量A1與A2之間的距離x，則小車的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$；
③用米尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h．設(shè)小車所受重力為mg，則小車所受合外力F=$\frac{mgh}{s}$；
④改變改變斜面的傾角或斜面高h(yuǎn)，重復(fù)上述測(cè)量；
⑤以h為橫坐標(biāo)，$\frac{1}{{t}^{2}}$為縱坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖．如能得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則可以驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律．
（2）在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2中的甲所示，有一位同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量作出了圖乙中的A圖線．試分析：
①A圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；
②A圖線上部彎曲的原因是未滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．如圖甲所示是一個(gè)擺線長(zhǎng)度可調(diào)的單擺振動(dòng)的情景圖，O是它的平衡位置，P、Q是小球所能到達(dá)的最高位置．小球的質(zhì)量m=0.4kg，圖乙是擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)時(shí)小球的振動(dòng)圖象，g取10m/s2．
（i）為測(cè)量單擺的擺動(dòng)周期，測(cè)量時(shí)間應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)0（選填“O”、“P”或“Q”）時(shí)開始計(jì)時(shí)；測(cè)出懸點(diǎn)到小球球心的距離（擺長(zhǎng)）L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}L}{{t}^{2}}$．（用L、n、t表示）
（ii）由圖乙寫出單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式，并判斷小球在什么位置時(shí)加速度最大以及最大加速度為多少．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．若河水的流速大小與水到河岸的距離有關(guān)，河中心水的流速最大，河岸邊緣處水的流速最�。F(xiàn)假設(shè)河的寬度為120m．河中心水的流速大小為4m/s，船在靜水中的速度大小為3m/s，要使船以最短時(shí)間渡河，則（　　）
A．船渡河的最短時(shí)間是24 s
B．在行駛過(guò)程中，船頭始終與河岸垂直
C．船在河水中航行的軌跡是一條直線
D．船在河水中的最大速度為7 m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則穿過(guò)線圈的磁通量就越大
B．只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生
C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化量成正比
D．電路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，不一定有感應(yīng)電流

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