题目内容
6．如图（甲）所示，两平行光滑导轨倾角为30°，相距10cm，质量为10g的直导线PQ水平放置在导轨上，从Q向P看的侧视图如图（乙）所示．导轨上端与电路相连，电路中电源电动势为12.5V，内阻为0.5Ω，限流电阻R=5Ω，R'为滑动变阻器，其余电阻均不计．在整个直导线的空间中充满磁感应强度大小为1T的匀强磁场（图中未画出），磁场方向可以改变，但始终保持垂直于直导线．若要保持直导线静止在导轨上，则电路中滑动变阻器连人电路电阻的极值取值情况及与之相对应的磁场方向是（ ）
| A． | 电阻的最小值为12Ω，磁场方向水平向右 | |
| B． | 电阻的最大值为25Ω，磁场方向垂直斜面向左上方 | |
| C． | 电阻的最小值为7Ω，磁场方向水平向左 | |
| D． | 电阻的最大值为19.5Ω，磁场方向垂直斜面向右下方 |
分析 金属棒静止在斜面上，受力平衡．根据左手定则判断出安培力的方向，再根据平衡条件和安培力公式求出电路中电流，再由欧姆定律求解电阻R．
解答 解：A、磁场方向水平向右时，直导线所受的安培力方向竖直向上，由平衡条件有 mg=BIL，得 I=$\frac{mg}{BL}$=$\frac{0.01×10}{1×0.1}$A=1A，由I=$\frac{E}{R+R′+r}$得 R′=7Ω，故A错误．
B、磁场方向垂直斜面向左上方时，直导线所受的安培力方向沿斜面向下，不可能静止在斜面上，故B错误
C、磁场方向水平向左时，直导线所受的安培力方向竖直向下，不可能静止在斜面上，故C错误．
D、磁场方向垂直斜面向右下方时，直导线所受的安培力方向沿斜面向上，由平衡条件有 mgsin30°=BIL，得 I=$\frac{1}{2}$•$\frac{mg}{BL}$=0.5A，由I=$\frac{E}{R+R′+r}$得 R′=19.5Ω，即电阻的最大值为19.5Ω，故D正确．
故选：D
点评 本题是安培力、欧姆定律与力学知识的综合，关键是安培力的方向分析和大小计算，结合平衡条件研究．
练习册系列答案
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17．关于运动的描述，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 体积很小的物体都可看成质点 | |
| B． | 第3秒内指的是2s末到3s末这1s的时间 | |
| C． | 平均速率就是平均速度的大小 | |
| D． | 直线运动中，路程一定等于位移的大小 |
有一个电阻Rx，其阻值大约在40Ω～50Ω之间，现要进一步准确地测量其电阻，需测量多组数据，手边现有器材如下：
某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一个合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩与矿泉水连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时将固定哟弹簧秤的木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．
18．
一个弹性小球，在光滑水平面上以5m/s的速度向左垂直撞到墙上，碰撞后小球以大小为3m/s速度向右运动．则碰撞前后小球速度变化量△v的大小和方向分别为（ ）
一个弹性小球，在光滑水平面上以5m/s的速度向左垂直撞到墙上，碰撞后小球以大小为3m/s速度向右运动．则碰撞前后小球速度变化量△v的大小和方向分别为（ ）| A． | 2m/s，向左 | B． | 2m/s，向右 | C． | 8m/s，向左 | D． | 8m/s，向右 |
15．甲物体的质量是乙物体的两倍，甲从H高处自由下落，同时乙从2H高处自由下落（H较大）．忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 两物体下落到同一高度处速度大小相等 | |
| B． | 两物体下落到同一高度处所用时间相等 | |
| C． | 两物体在落地前的距离越来越大 | |
| D． | 两物体在落地前的任意1s内位移相等 |
如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=0.5m水平放置，一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连．导轨x＞0一侧存在沿x方向变化的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，x=0处磁场的磁感应强度B0=1T．一根质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属棒垂直置于导轨上．棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动，运动过程中速度v与位移x满足v=$\frac{2}{x+1}$关系，通过电阻的电流保持不变．求：