题目内容

3．如图所示，水平面内间距为L的平行金属导轨M、N置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B、方向与导轨平面夹角为α，且其在水平面上的投影线（图中的虚线）与导轨平行．金属棒ab的质量为m，垂直放在导轨上，且与导轨间的动摩擦因数为μ．电源电动势为E，定值电阻为R，其余部分电阻不计．闭合开关S后，导体棒一直保持静止．求开关S闭合后：
（1）磁场对导体棒ab的作用力的大小．
（2）导体棒ab所受摩擦力的大小和方向．

分析 （1）根据闭合电路欧姆定律列式求解电流，根据公式FA=BIL列式求解安培力；
（2）对导体棒受力分析，受重力、安培力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件列式求解静摩擦力．

解答 解：（1）闭合电路中的电流为：
I=$\frac{E}{R}$　
磁场与ab棒垂直，故对它的作用力：
F安=BIL=$\frac{BEL}{R}$；
（2）由水平方向受力平衡，有：
F安sin α=Ff　
解得：
Ff=$\frac{BEL}{R}$sinα
方向为水平向右
答：（1）磁场对导体棒ab的作用力的大小为$\frac{BEL}{R}$．
（2）导体棒ab所受摩擦力的大小为$\frac{BEL}{R}$sinα，方向为水平向右．

点评 本题关键是对导体棒受力分析，然后根据平衡条件并结合正交分解法列式求解．

练习册系列答案
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13．如图所示，带电荷量为-3Q与-Q的两点电荷分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分．现使一个带正电荷的试探电荷从C点开始以某一初速度向右运动，且试探电荷能越过D点向B运动．则关于该电荷由C向D运动的过程，下列说法中正确的是（　　）
A．一直做减速运动，且加速度逐渐减小
B．先做减速运动后做加速运动
C．一直做加速运动，且加速度逐渐减小
D．先做加速运动后做减速运动
14．将一物体从一足够长的斜面顶端水平抛出后，又落在斜面上，则若物体第一次抛出时的速度是v0，第二次抛出时的速度是2v0，则物体两次下落的水平距离之比为（　　）
A．1：2B．1：3C．1：4D．1：5
11．有关惯性的理解，下列说法正确的是（　　）
A．运动的物体比静止的物体惯性大
B．静止的物体惯性为零
C．物体完全失重的情况下没有惯性
D．物体的惯性和其速度大小及是否受力无关
18．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测．它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，氧化锡传感器电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻值，这样，显示仪表（即图中）的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标．那么，电压表示数U与一氧化碳浓度C之间的对应关系，正确的是（　　）
A．U越大，表示C越小，C与U成反比
B．U越大，表示C越大，C与U成正比
C．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比
D．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比
8．如图所示，有一电子（电荷量e=1.6×10-19C）经电压U0=1000V加速后，进入两块间距d=10cm、电压U=500V的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且恰好能穿过电场．试求：
（1）金属板AB的长度．
（2）电子穿出电场时的动能．
15．根据楞次定律可知，感应电流的磁场（　　）
A．方向与引起感应电流的磁场方向一定相同
B．方向与引起感应电流的磁场方向可能相反
C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．加强引起感应电流的磁通量的变化
12．关于交变电流，下列说法正确的是（　　）
A．在一个周期内交变电流的方向改变一次
B．如果交变电流的最大值是5 A，那么交变电流的有效值一定是$\frac{5}{\sqrt{2}}$A
C．用交流电流表测定正弦交变电流的电流时，指针偏转一定角度不变
D．白炽灯泡上标有“220 V　40 W”，其中的220 V是指灯泡正常工作时承受的最大电压
13．如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法正确的是（　　）
A．A球的速度大于B球的速度B．A球的动能大于B球的动能
C．A球的机械能大于B球的机械能D．A球的机械能等于B球的机械能

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