如圖所示，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN靜止在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)體棒離開左側(cè)連接電源的導(dǎo)線距離為d，已知電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，導(dǎo)體棒的電阻為R，其余部分與接觸電阻不計(jì)。磁場方向垂直導(dǎo)體棒斜向上與水平面的夾角為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求：

（1）導(dǎo)體棒和電源圍成的回路的磁通量的大小
（2）軌道對導(dǎo)體棒的支持力和摩擦力。

（1）Ф=BdLsinθ；（2）f=BLEsinθ/(R+r)；FN="mg-" BLEcosθ/(R+r)

解析試題分析:根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，并根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小；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支持力的大小．
（1）Ф=BSsinθ=BdLsinθ
（2）I=E/(R+r)
安培力F="BIL" =BLE/(R+r) 
f=Fsinθ=BLEsinθ/(R+r)  
支持力為FN
mg=FN+Fcosθ
FN="mg-" BLEcosθ/(R+r)
考點(diǎn)：安培力 ，共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

（6分）如甲圖所示，一根長度為的水平金屬絲置于勻強(qiáng)磁場B中，與豎直放置的導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)金屬絲與導(dǎo)軌間的摩擦．可變電源可以提供任一方向的電流．金屬絲由重力不計(jì)的細(xì)線與輕質(zhì)彈簧秤連接，可以沿豎直方向上下滑動(dòng)．彈簧秤己調(diào)零且讀數(shù)準(zhǔn)確．現(xiàn)測得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作出如圖乙所示的圖像．

（1）在甲圖中，當(dāng)彈簧秤的讀數(shù)為零時(shí)，流過水平金屬絲的電流為       A，方向?yàn)?u>      （填“向左”或“向右”）．
（2）用螺旋測微器測得該金屬絲的直徑，如圖丙所示，其讀數(shù)為        mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在無限長的豎直邊界NS和MT間充滿勻強(qiáng)電場，同時(shí)該區(qū)域上、下部分分別充滿方向垂直于NSTM平面向外和向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，KL為上下磁場的水平分界線，在NS和MT邊界上，距KL高處分別有P、Q兩點(diǎn)，NS和MT間距為.質(zhì)量為、帶電量為的粒子從P點(diǎn)垂直于NS邊界射入該區(qū)域，在兩邊界之間做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為.

（1）求該電場強(qiáng)度的大小和方向。
（2）要使粒子不從NS邊界飛出，求粒子入射速度的最小值。
（3）若粒子能經(jīng)過Q點(diǎn)從MT邊界飛出，求粒子入射速度的所有可能值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向．在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無電場也無磁場，在第三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，在第四象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、場強(qiáng)大小與第三象限電場強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)電場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)，從y軸上y＝h處的P1點(diǎn)以一定的水平初速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限，然后經(jīng)過x軸上x＝－2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第三象限，帶電質(zhì)點(diǎn)恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，之后經(jīng)過y軸上y＝－2h處的P3點(diǎn)進(jìn)入第四象限．試求：

(1)第三象限空間中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
(2)帶電質(zhì)點(diǎn)在第四象限空間運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，用一根絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)帶電小球，小球的質(zhì)量為m ，電量為q ，現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場，平衡時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向夾角為θ。

求：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E大小是多少？（2）如果將電場方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角、大小變?yōu)镋′后，小球平衡時(shí)，絕緣細(xì)線仍與豎直方向夾θ角，則的大小又是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如右圖所示，ab、cd為兩根相距2m的平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，通以5 A的電流時(shí)，質(zhì)量為3.6 kg的金屬棒MN沿導(dǎo)軌做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)棒中電流增大到8 A時(shí)，棒能獲得2 m/s2的加速度，已知金屬棒受到的磁場力方向水平．求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

把質(zhì)量m的帶負(fù)電小球A，用絕緣細(xì)繩懸起，若將帶電荷量為Q的帶正電球B靠近A，當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高度相距r時(shí)，繩與豎直方向成α角．試求：

（1）A球受到的繩子拉力多大？
（2）A球帶電荷量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（7分）某同學(xué)自制一電流表，其原理如圖所示。質(zhì)量為m的均勻細(xì)金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標(biāo)尺上的刻度。MN的長度大于ab，當(dāng)MN中沒有電流通過且處于靜止時(shí)，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標(biāo)尺的零刻度；當(dāng)MN中有電流時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g。

（1）當(dāng)電流表的示數(shù)為零時(shí)，求彈簧的伸長量；
（2）為使電流表正常工作，判斷金屬桿MN中電流的方向；
（3）若磁場邊界ab的長度為L1，bc的長度為L2，此電流表的量程是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(14分)如圖所示，質(zhì)量M＝kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m＝kg的小球相連，今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝N，拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對位置保持不變，取g＝10m/s2，求：

⑴作出物體M和m的受力分析圖；
⑵運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向的夾角θ；
⑶木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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