题目内容

（12分）.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin370=0.60，cos370=0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力大小。

 

【答案】

（1）1.5A  （2）0.30N  （3）f=0.06N

【解析】

 试题分析：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

                              

（2）导体棒受到的安培力：=BIL==0.30N 

（3）设导体棒受沿斜面向下的摩擦力f

根据共点力平衡条件      mg sin37º+f=       

解得：f=0.06N    方向：沿斜面向下       

考点：本题考查闭合电路的欧姆定律，安培力公式，共点力平衡

点评：本题学生要熟练掌握闭合电路的欧姆定律的公式，安培力公式，能熟练地对物体受力分析并作出受力示意图。

 

练习册系列答案
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精英家教网如图所示是示波器的部分构造示意图，真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子，电子经电压U0=4.55×l03V的电场加速后，由孔N沿长L=0.10m相距为d=0.020m的两平行金  属板A、B间的中心轴线进入两板间，电了穿过A、B板后最终可打在中心为O的荧光屏CD上，光屏CD距A、B板右侧距离S=0.45m．若在A、B间加UAB=27.3V的电压．已知电子电荷最e=1.6×10-19C，质量m=9.1×10-31kg．求：
（1）电子通过孔N时的速度大小；
（2）荧光屏CD上的发光点距中心O的距离．
（2013?枣庄一模）如图甲所示，两平行金厲板A，B的板长L=0.2m，板间距d=0.2m．两金属板 间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应．在金 属板上侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其上下宽度D=0.4m，左右范围足够大，边界MN和PQ均与金属板垂直，匀强磁场的磁感应强度B=1x 1O-2T．在极板下侧中点O处有一粒子源，从t=0时起不断地沿着00'发射比荷
q
m
=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的带正电粒子．忽略粒子重力、粒子间相互作用以及粒子在极板间飞行时极 板间的电压变化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=
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（1）求粒子进入磁场时的最大速率
（2）对于在磁场中飞行时间最长的粒子，求出其在磁场中飞行的时间以及由0点出发 的可能时刻．
（3）对于所有能从MN边界飞出磁场的粒子，试求这些粒子在MN边界上出射区域的宽度．
如图甲所示，两平行金厲板A，B的板长L=0.2m，板间距d=0.2m．两金属板 间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应．在金 属板上侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其上下宽度D=0.4m，左右范围足够大，边界MN和PQ均与金属板垂直，匀强磁场的磁感应强度B=1x 1O-2T．在极板下侧中点O处有一粒子源，从t=0时起不断地沿着00'发射比荷
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=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的带正电粒子．忽略粒子重力、粒子间相互作用以及粒子在极板间飞行时极 板间的电压变化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=
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（1）求粒子进入磁场时的最大速率
（2）对于在磁场中飞行时间最长的粒子，求出其在磁场中飞行的时间以及由0点出发 的可能时刻．
（3）对于所有能从MN边界飞出磁场的粒子，试求这些粒子在MN边界上出射区域的宽度．

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如图所示，两等大的平行金屑板相距为d=2.50m，板间有一内壁光滑的硬塑料管处在磁感应强度为B=1．43T的匀强磁场中，管内有一半径可以忽略不计的带电小球，球的质量为m=12．0g，电荷量为q=0.100C．板的右侧有一边长为L=1.00m的正方形线圈，线圈在同样的匀强磁场中绕转轴OO'匀速转动，产生的交变电压经过一理想的整流(将交流变成直流)装置后，输出的恒定电压等于该交变电压的有效值。两金属板间未加电压时,小球在管中沿逆时针方向做变速圆周运动，运动到最低点时速率为v=8.00m/s，此时球对管壁的压力为零．若某时刻将整流装置输出后的直流电压加在两金属板间，此后小球将做匀速圆周运动，求(线圈电阻不计，g取10m/s2) 

(1)两板间未加电压时，小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向；

(2)线圈转动的角速度ω．(结果保留三位有效数字．)
如图甲所示，两平行金厲板A，B的板长L=0.2m，板间距d=0.2m．两金属板 间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应．在金 属板上侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其上下宽度D=0.4m，左右范围足够大，边界MN和PQ均与金属板垂直，匀强磁场的磁感应强度B=1x 1O-2T．在极板下侧中点O处有一粒子源，从t=0时起不断地沿着00'发射比荷=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的带正电粒子．忽略粒子重力、粒子间相互作用以及粒子在极板间飞行时极 板间的电压变化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=．
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