题目内容

两条间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面夹角θ=30°．金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与竖直成30°斜向上，如图所示，此时金属杆ab刚好处于静止状态．采取以下措施后，仍可以使金属杆处于静止状态的有（ ）（忽略此过程中产生的感应电流）

A．将磁场方向改为竖直向上，同时减小B，其他条件不变
B．增大倾角θ同时调节滑动变阻器使电流增大，其他条件不变
C．增大倾角θ，磁场方向改为水平向左，其他条件不变
D．减小倾角θ，同时调节滑动变阻器使连入电路中的电阻减小，
其他条件不变
【答案】分析：对初始状态进行受力分析，得出重力与安培力的关系．改变条件后再次受力分析，判断沿斜面方向上能否平衡．
解答：解：A．根据初始条件受力分析知mgsinθ=BIL，将磁场方向改为竖直向上，安培力变为水平方向，此时只需比较mgsinθ与BILcosθ的大小，I还减小，可知mgsinθ＞BILcosθ，不能处于静止状态．故A错误．
B．通过受力分析发现，增大倾角θ，重力沿斜面向下的分力增大，电流增大，安培力沿斜面方向的分力也增大，两个分力仍能平衡，所以金属杆能处于静止状态．故B对．
C．增大倾角θ，磁场方向改为水平向左，安培力方向变成竖直向上，mg≠BIL，所以金属棒不能平衡．故C错．
D．减小倾角θ，重力沿斜面向下的分力减小，节滑动变阻器使连入电路中的电阻减小，电流增大，安培力增大，通过力图分析，重力沿斜面向下的分力小于安培力沿斜面向上的分力，所以不能平衡．故D错．
故选B．
点评：解决本题的关键是正确地进行受力分析然后通过正交分解去分析．
练习册系列答案
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如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一条与上表面成30°入射的光线，在右端垂直标尺上形成了A、B两个光斑，A、B间距为4cm，已知玻璃砖的折射率n=
3
，求：
（1）光在玻璃中的传播速度；
（2）画出形成两光斑的光路图；
（3）玻璃砖的厚度d．
现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．
（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、
E、D、B
E、D、B
、A．
（2）本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头（其读数方法与螺旋测微器相同）测量数条亮纹的间距．
在操作步骤②时还应注意
单缝和双缝间距5～10cm
单缝和双缝间距5～10cm
和
使单缝与双缝相互平行
使单缝与双缝相互平行
．
（3）测量头如图所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹（设为第1条）的中心，此时游标尺（图甲）的读数为x1=
4.98
4.98
mm，转动手轮，使分划线向一侧移动，到另一条亮条纹（第5条）的中心位置，由游标尺再读出一读数（图乙）x5=
9.42
9.42
mm，则从第1条亮纹到第5条亮纹间的距离a=
4.44
4.44
mm，相邻两亮条纹中心间的距离△x=
1.11
1.11
mm．已知双缝间距d=0.25mm，双缝到屏的距离L=0.500m，则对应的光波波长为λ=
555
555
nm．这可能是
绿
绿
光．