题目内容

6．图示为探究通电导线在磁场中受力因素的实验示意图，三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒通过等长的轻而柔软的细导线1、2、3、4，悬挂于固定的水平轴上（未在图中画出），导体棒所在位置附近可认为有方向竖直向的匀强磁场，导线1、4通过开关S与内阻不计、电动势E=2V的电源相连．已知导体棒质量m=60g，等效电阻R=1Ω，有效长度l=20cm，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧向右摆动，摆到最大高度时（仍在磁场中），细线与竖直方向的夹角θ=37°，已知细导线电阻不计，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）判断开关闭合后导体棒中电流的方向；
（2）求出匀强磁场的磁感应强度的大小．

分析 （1）导体棒沿圆弧向右摆动，说明所受的安培力向右，由左手定则判断导体棒中电流的方向．
（2）开关闭合后，导体棒所受安培力大小为 F=BIL，而I=$\frac{E}{R}$．对导体棒上摆的过程，运用动能定理列式可求磁感应强度的大小．

解答 解：（1）导体棒沿圆弧向右摆动，说明所受的安培力向右，由左手定则判断可知，导体棒中电流的方向是由导线4经导体棒流向导线1．
（2）开关闭合后，导体棒所受安培力大小为 F=BIl，
由欧姆定律，有 I=$\frac{E}{R}$
设细导线的长度为L．导体棒上摆的过程中只有安培力和重力做功，由动能定理，有：
  FLsinθ-mgL（1-cosθ）=0
解得：B=0.5T
答：（1）开关闭合后导体棒中电流的方向是由导线4经导体棒流向导线1；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小是0.5T．

点评 解决本题的关键是掌握左手定则和动能定理，判断通电导体磁场中所受的安培力方向运用左手定则，要注意与右手定则和安培定则运用条件的区别，不能混淆．

练习册系列答案
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17．下列说法正确的是（　　）
A．速度变化越大，则加速度越大
B．加速度a＜0，则物体一定减速运动
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D．若加速度方向与速度方向相同，加速度减小时，则速度反而增大
17．如图所示的光学现象中，下列的描述或解释错误的是（　　）
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B．图（b）中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼，利用了光的折射原理
C．图（c）中，白光通过三棱镜可以分解成多种色光，是因为不同颜色的光通过玻璃时偏 折的角度不同
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14．作出下列物体的受力分析图
（1）在力F作用下静止于水平面上的物体；
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1．用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下模型．如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电．当开关S闭合时，下列说法正确的是（　　）
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11．一个接在交流电路中的理想变压器，它的初级线圈和次级线圈一定具有相同数值的物理量是（　　）
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18．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相连，极板A接地．若极板A稍向上移动一些，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论，下列说法正确的是（　　）
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C．极板上的电量不变D．极板上的电量变小
15．质点从静止开始沿直线运动，其位移-时间图象如图所示，则（　　）
A．在0到1 s时间内该质点的平均速率为零
B．在0到1 s时间内t=1 s时该质点回到出发点
C．在0到1 s时间内t=1 s时该质点瞬时速度为零
D．在0到1 s时间内t=0.5 s时该质点离出发点最远
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A．地面对梯子的支持力增大B．墙对梯子的支持力减小
C．水平面对梯子的摩擦力增大D．梯子受到的合外力增大

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