（8分）如圖所示，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌間距為L。一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直，且接觸良好，整套裝置處于勻強磁場中。金屬桿ab中通有大小為I的電流。已知重力加速度為g。

（1）若勻強磁場方向垂直斜面向下，且不計金屬桿ab和導軌之間的摩擦，金屬桿ab靜止在軌道上，求磁感應強度的大小；

（2）若金屬桿ab靜止在軌道上面，且對軌道的壓力恰好為零。試說明磁感應強度大小和方向應滿足什么條件；

（3）若勻強磁場方向垂直斜面向下，金屬桿ab與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。欲使金屬桿ab靜止，則磁感應強度的最大值是多大。

（1）（2）垂直金屬桿ab水平向右 （3）

【解析】

試題分析：（1）設磁感應強度為B1。根據(jù)安培定則可知安培力沿導軌平面向上，金屬桿ab受力如圖。

根據(jù)平衡條件對金屬桿ab有：（1分）

解得：（1分）

（2）金屬桿ab對導軌壓力為零，則金屬桿ab只受重力和安培力。

根據(jù)平衡條件對金屬桿ab有： （1分）

解得：（1分）

根據(jù)安培定則可知磁場方向垂直金屬桿ab水平向右。（1分）

（3）根據(jù)安培定則可知安培力沿導軌平面向上，當金屬桿ab受到的靜摩擦力沿斜面向下，且為最大值時，磁感應強度值達到最大，設為B3。金屬桿ab受力如圖。（1分）

根據(jù)平衡條件對金屬桿ab有：（1分）

解得：（1分）

考點：本題考查安培力作用下物體的平衡

練習冊系列答案
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(6分)某同學設計了以下的實驗來驗證機械能守恒定律：在豎直放置的光滑的塑料米尺上套一個磁性滑塊m，滑塊可沿米尺自由下落。在米尺上還安裝了一個連接了內阻很大數(shù)字電壓表的多匝線框A，線框平面在水平面內，滑塊可穿過線框，如下圖所示。把滑塊從米尺的0刻度線處釋放，記下線框所在的刻度h和滑塊穿過線框時的電壓U。改變h，調整線框的位置，多做幾次實驗，記錄各次的h，U。

（1）如果采用圖象法對得出的數(shù)據(jù)進行分析論證，用圖線 （選填“U h”或“U 2 h”）更容易得出結論。

（2）影響本實驗精確程度的因素主要是 （列舉一點即可）。

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如圖所示電路，閉合開關S，滑片P緩慢向左滑動時，則下列說法正確的是（ ）

A．電容器C所帶的電荷量不變

B．電容器C所帶的電荷量增大

C．電壓表的示數(shù)不變

D．電壓表的示數(shù)增大

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A．dv02＝L2g

B．dω2＝gπ2(1＋2n)2，(n＝0，1，2，3，…)

C．v0＝ω

D．ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0，1，2，3…)

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以下有關物理學史或物理學研究方法的表述正確的有（ ）

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并用扭秤實驗裝置測出了引力常量，極大地推進了航天事業(yè)的發(fā)展

B．第谷接受了哥白尼日心說的觀點，并根據(jù)開普勒對行星運動觀察記錄的數(shù)據(jù)，應用嚴密的數(shù)學運算和橢圓軌道假說，得出了行星運動定律

C．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型法

D．伽利略將自由落體運動看成傾角為90°的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結合的方法

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A．小球從C點沿直線MN向N端運動，先做勻加速運動，后做勻減速運動

B．小球從C點運動至距離該點最遠位置的過程中，其所經過各點的先電勢先降低后升高

C．小球從C點運動至距離該點最遠位置的過程中，其電勢能先減小后增大

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A．電場強度的定義式E =適用于任何靜電場

B．電場中某點電場強度的方向與在該點的帶正電的檢驗電荷所受電場力的方向相同

C．磁感應強度公式B=說明磁感應強度B與放入磁場中的通電導線所受安培力F成正比，與通電導線中的電流I和導線長度L的乘積成反比

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(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大�。�

(2)t＝6 s時物體的速度，并在圖乙上將t＝6 s內物體運動的v－t圖象補畫完整，要求標明有關數(shù)據(jù)．

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