12．如圖，相距L=1m的兩條平行金屬導軌與水平面的夾角θ=30°，上端通過定值電阻R接到電源E兩端，勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應(yīng)強度B=0.2T．將質(zhì)量m=0.1kg的導體棒放到金屬導軌上，導體棒與導軌垂直且接觸良好，導軌和導體棒的電阻不計，E=3V，電源內(nèi)阻可忽略，R=15Ω，導體棒靜止在導軌上，求：（g=10m/s2）θ
（1）導體棒受到安培力的大小；
（2）導體棒受到軌道的摩擦力．

分析 （1）ab棒與電阻R并聯(lián)，求出并聯(lián)電阻，由歐姆定律求出干路電流I，并求出流過ab棒的電流，由安培力公式F=BIL求解安培力．
（2）導體棒受到重力、安培力、導軌的支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件求出導體棒受到的摩擦力．

解答 解：（1）導軌和導體棒的電阻不計，電源內(nèi)阻可忽略，由歐姆定律得：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{15}=0.2$A
導體棒受到的安培力大小為：F=BI1L=0.2×0.2×1 N=0.04N
（2）假設(shè)導體棒受到的摩擦力沿導軌向上．根據(jù)左手定則，導體棒受到的安培力沿導軌向上．則由平衡條件得：F+f=mgsinθ
得：f=mgsinθ-F
代入數(shù)據(jù)得：f=0.46N，故沿斜面向上
答：（1）導體棒受到的安培力大小為0.04N；
（2）導體棒受到的摩擦力大小為0.46N，方向沿斜面向上．

點評 本題屬于導體在磁場中平衡的問題，是安培力與力學知識的綜合，按照力平衡的解題思路求解，分析受力是關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，在平面直角坐標系xOy內(nèi)，第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，第I、IV象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強磁場，磁場圓心在M（L，0）點，磁場方向垂直坐標平面向外，一帶正電的粒子從第III象限中的Q（-2L，-L）點以速度v0=2m/s沿x軸正方向射出，恰好從坐標原點O進入磁場，從P（2L，0）點射出磁場，不計粒子重力，求：
（1）粒子進入磁場時的速度大小和方向；
（2）電場強度與磁感應(yīng)強度大小之比；
（3）若L=1m，則粒子在磁場與電場中運動的總時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，空間內(nèi)存在著方向豎直向下的勻強電場E和垂直紙面向里的勻強磁場B．一個質(zhì)量為m的帶電液滴，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是（　�。�
A．液滴在運動過程中速率不變
B．液滴所帶電荷一定為負電荷
C．液滴一定沿順時針方向運動
D．液滴可以沿逆時針方向運動，也可以沿順時針方向運動

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

20．某實驗小組用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗．
（1）圖乙為實驗中選取的一條合適的紙帶，O點為打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D、E為打點計時器打出的五個連續(xù)的點，測出這五點到O點的距離分別為xA、xB、xC、xD、xE，打點計時器所接交流電的頻率為f，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，若利用OD段驗證機械能守恒定律，要驗證的表達式為gxD=$\frac{（{x}_{E}-{x}_{C}）^{2}{f}^{2}}{8}$．
（2）如果采用此裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣�，可根�?jù)紙帶上的打點間隔算出打下每個點時重物運動的時間t，測出對應(yīng)時間內(nèi)物體下落的距離x，根據(jù)測得的距離x和算出的時間t，在平面直角坐標系中做出$\frac{x}{t}$-t的圖象，如果圖線的斜率是k，則當?shù)氐闹亓铀俣葹?k．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．下列有關(guān)伽利略研究自由落體規(guī)律的敘述正確的是（　�。�
A．伽利略運用數(shù)學分析和邏輯推理直接研究自由落體運動
B．伽利略推斷重物和輕物下落不一樣快是由于受到空氣阻力的影響
C．伽利略證明小球的運動是勻變速直線運動的依據(jù)是$\frac{{s}_{1}}{{t}_{{1}^{2}}}$=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{{2}^{2}}}$=$\frac{{s}_{3}}{{t}_{{3}^{2}}}$=…
D．伽利略通過對小球在斜面運動的研究間接驗證了自由落體運動是勻變速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．下列有關(guān)平行板電容器的說法正確的是（　　）
A．平行板電容器一板帶電+Q，另一板帶電-Q，則此電容器不帶電
B．電容器的帶電量與兩板間的電勢差成正比
C．由公式C=$\frac{Q}{U}$可知，電容器的電容隨帶電量Q的增加而變大
D．平行板電容器保持帶電量不變而增大兩極板間距時，兩板間電壓要減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，電源電壓保持不變，電阻R1=4Ω，R2=8Ω，合上電鍵S，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.75A．求：
（1）通過R2的電流I2
（2）電阻R3的大�。�
（3）電路消耗的總功率P．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．兩個圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導體環(huán)，當A以如圖所示的方向繞環(huán)心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（　　）
A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大B．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小
C．A可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小D．A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．關(guān)于電梯地板上的物體，其受力分析正確的是（　�。�
A．電梯加速向上運動時，物體所受支持力大于重力
B．電梯減速向上運動時，物體所受支持力大于重力
C．電梯加速向下運動時，物體所受支持力小于重力
D．電梯減速向下運動時，物體所受支持力小于重力

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