题目内容

如图所示，倾角为θ＝30°的光滑导体滑轨A和B，上端接入一电动势E＝3V、内阻不计的电源，滑轨间距为L＝0.1m，将一个质量为m＝0.03 kg，电阻R＝0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小．(重力加速度取g＝10 m/s2)

，磁场方向垂直导轨面斜向下

解析试题分析：合上开关S后，由闭合电路欧姆定律得： （2分）
经分析可知，金属棒受力如下图所示，

金属棒所受安培力：（2分）
沿斜面方向受力平衡：（2分）
以上各式联立可得：（1分）
磁场方向垂直导轨面斜向下（1分）
考点：安培力  共点力的平衡

练习册系列答案
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如图，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角方向时，A对B的静电力为B所受重力的倍，则丝线BC长度为        。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使B仍能在处平衡。以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是        。

如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为300时恰能沿斜面匀速下滑。保持斜面倾角为300，对物体施加一水平向右的恒力F，使物体沿斜面匀速向上滑行，已知重力加速度为g，试求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）水平恒力F的大小；

如图所示，两根平行金属导轨与水平面间的夹角为θ＝37°，导轨间距为l＝0.50 m，金属杆ab、cd的质量均为m＝1 kg，电阻均为r＝0.10 Ω，垂直于导轨水平放置．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B＝2.0 T．用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆匀速向上运动，两杆与斜面间的动摩擦因数μ＝0.3，不计导轨电阻，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.则：要使cd杆静止在斜面上，拉力应为多大？

（9分）如下图所示，线圈abcd每边长l＝0.20 m，线圈质量m1＝0.10 kg，电阻R＝0.10 Ω ，砝码质量m2＝0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为h＝l＝0.20 m．砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动．求线圈做匀速运动的速度大小.

（12分）如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点．重力加速度为g，求：

（1）静止在P点时线的拉力是多大？
（2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，其电势能如何变？变化了多少？
（3） 如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，则小球到达P点时的速度大小？

如图所示，一个质量m＝2 kg的滑块在倾角为θ＝37°的固定斜面上，受到一个大小为40 N的水平推力F作用，以v0＝10 m/s的速度沿斜面匀速上滑。（sin 37°＝0.6，取g＝10 m/s2）
（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）若滑块运动到A点时立即撤去推力F，求这以后滑块再返回A点经过的时间。

轻绳一端系在质量为M＝30kg的物体A上，另一端系在一个质量为m＝2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环B上.现用水平力F拉住绳子上一点，使物体A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O/、θ＝530时，圆环恰好要下滑，求此时水平力F大小和杆与环间动摩擦因数μ．(设杆与环间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6，cos37°=0.8)

真空中同一直线上有A、B两点固定有电荷量分别为 +4Q 和 –Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线的什么位置上，可以使它在电场力的作用下保持静止，引入的这个点电荷是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？ (6分)

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