题目内容

17．在倾角θ=30°的光滑导体滑轨的上端接入一个电动势E=3V，内阻r=0.1Ω的电源，滑轨间距L=10cm，将一个质量m=30g，电阻R=0.4Ω的金属棒水平放置在滑轨上．若滑轨周围加一匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，如图所示，则磁感应强度的大小和方向（　　）
A．磁感应强度有最小值0.25T，方向垂直斜面向下
B．磁感应强度有最小值0.5T，方向垂直斜面向上
C．磁感应强度有可能值0.5T，方向水平向右
D．磁感应强度有可能值0.25T，方向水平向左

分析 金属棒在磁场中受到重力、斜面的支持力和安培力三个作用，当安培力沿斜面向上时，安培力最小．若磁感应强度方向与电流方向相互垂直时，磁感应强度最小．根据平衡条件和安培力公式求解磁感应强度的最小值，由左手定则判断B的方向．

解答 解：由闭合电路欧姆定律可得：II=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{0.3+0.1}$A=6A，
对金属棒受力分析可知，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，
此时F安=mgsinθ=0.03×10×sin30°=0.15N
当安培力最小，且磁感应强度方向与电流方向相互垂直时，磁感应强度最小为
Bmin=$\frac{{F}_{min}}{IL}$=$\frac{0.15}{0.1×6}$T=0.25T
由左手定则判断可知，磁感应强度的方向为垂直斜面向下．故A正确，B错误；
C、当磁感应强度方向水平向右，安培力竖直向上，当F=mg，金属棒刚好静止在滑轨上，即BIL=mg，B=$\frac{mg}{IL}$=$\frac{30×1{0}^{-3}×10}{0.1×6}$T=0.5T，故C正确．
D、当磁感应强度方向水平向左，安培力竖直向下，不可能平衡．故D错误．
故选：AC．

点评 本题通电导体在磁场中平衡问题，分析安培力在什么方向时安培力最小是解题的关键．

练习册系列答案
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13．做变速直线运动的质点经过A点时的速度为5m/s，这表示（　　）
A．质点在过A点后1s内的位移时5m
B．质点在过A点前1s内的位移时5m
C．若质点从A点开始做匀速直线运动，则以后每1s内的位移都是5m
D．质点在以过A点时刻为中间时刻的1s内的位移一定是5m
8．某小组做“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测得弹簧的原长L0=4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示．
钩码个数12345
弹力F/N1.02.03.04.05.0
弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0
（1）根据表中数据在图中作出F-x图线；
（2）由此图线可得，该弹簧劲度系数k=50N/m；该弹簧的自重为0.2N．
5．钱包掉到沙发下，没有手电筒，小明借助平面镜反射灯光找到了钱包．图中已标示了反射与入射光线，请在图中标出平面镜，并画出法线．
12．下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容．若电热水壶正常工作时，根据表中信息可计算出额定电压下通过电热水壶的电流约为（　　）
型    号SP-988额定功率1800W
额定电压220V额定容量1.8L
A．0.22AB．26.9AC．8.18AD．0.12A
2．如图所示的电路中，电源的电动势E=12V，内阻未知，R1=8Ω，R2=1.5Ω，L为规格“3V，3W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．求：
（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻；
（2）电源的内阻；
（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．
9．在“测定某电阻丝的电阻率”实验中
①用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径，如图1所示，则电阻丝的直径是0.642mm．

②用多用表的欧姆档粗测电阻丝的阻值，已知此电阻丝的阻值约为20kΩ．下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是c、a、b、d（填写相应的字母）
a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，而后断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔
c．旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档的x1K档
d．旋转选择开关，使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔
③若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值，实验室提供下列可供选用的器材：
电压表V（量3V，内阻约50kΩ）
电流表A1（量程200μA，内阻约200Ω）
电流表A2（量程5mA，内阻约20Ω）
电流表A3（量程0.6A，内阻约1Ω）
滑动变阻器（最大值500Ω）
电源E（电动势4.5V，内阻约0.2Ω）
开关S导线
a．在所提供的电流表中应选用A1（填字母代号）．
b．在如图2的虚线框中画出测电阻的实验电路．
④根据测得的电阻丝的长度、直径和阻值，即可求出该电阻丝的电阻率．
6．如图电路中，若滑动变阻器的滑片从a向b移动过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值依次为△V1、△V2、△V3，下列各组数据可能出现的是（　　）
A．△V1=3V，△V2=2V，△V3=1VB．△V1=5V，△V2=3V，△V3=2V
C．△V1=0.5V，△V2=1V，△V3=0.8VD．△V1=0.2V，△V2=1.0V，△V3=0.8V
7．如图所示电路中，电源电动势E=15V，内电阻r=1Ω，R1=R3=10Ω，R2=4Ω，试求：
（1）当电键K断开时电流表和电压表的读数各为多少．
（2）当K闭合时，电流表和电压表的读数各为多少．

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