题目内容

2．根据磁场会对载流导体产生作用力的原理，人们研究出一种新型的发射炮弹的装置--电磁炮，其原理简化为：水平放置的两个导轨相互平行，相距d=1m，处于竖直向上的匀强磁场中，一质量为m=2Kg的金属棒垂直于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，当金属棒中的电流为I1=4A时，金属棒做匀速运动，取g=10m/s2．求：
（1）匀强磁场磁感应强度的大小；
（2）当金属棒的电流I2=6A时，金属棒的加速度大小；
（3）保持金属棒中的电流I2=6A不变，若导轨的长度L=16m，金属棒滑离导轨的速度．

分析 （1）党金属棒匀速运动时，在水平方向上受力平衡，对金属棒进行受力分析，根据二力平衡列式求解即可．
（2）当金属棒的电流I2=6A时，安培力大于金属棒受到的摩擦力，对其受力分析，利用牛顿第二定律列式求解即可．
（3）金属棒在导轨上做初速度为零的匀加速直线运动，有运动学公式v2=2aL即可求得离开导轨时的速度．

解答 解：（1）、金属棒匀速运动时，受到的安培力和摩擦力平衡，有：F安=f
即为：BI1d=μmg
代入数据解得：B=0.5T
（2）由牛顿第二定律有：F安-f=ma
即为：BI1d-μmg=ma
代入数据解得：a=0.5m/s2         
（3）棒离开轨道时速度为v，有：
v2=2aL
代入数据解得：v=4m/s
答：（1）匀强磁场磁感应强度的大小为0.5T；
（2）当金属棒的电流I2=6A时，金属棒的加速度大小为0.5m/s2；
（3）保持金属棒中的电流I2=6A不变，若导轨的长度L=16m，金属棒滑离导轨的速度为4m/s．

点评 该题考查到了牛顿运动定律的应用和安培力的计算问题，对于牛顿第二运动定律，要知道是物体的运动和受力之间的桥梁，做到已知运动情况能解答其受力情况，已知受力情况能解答其运动情况．对于安培力的计算要特别注意电流与磁场之间的方向关系．

练习册系列答案
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C．只增大匀强磁场的磁感应强度BD．只增大D形金属盒的半径R
13．如图所示的磁场，下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线能相交
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10．某物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和木制斜面间的动摩擦因数，他们在倾角为θ=30°的长木制斜面顶端固定一打点计时器，实验装置如图1所示．先开启打点计时器，再让连接纸带的滑块从斜面的顶端静止释放，重复以上步骤，得到多条打点的纸带．他们选择一条点迹清晰的纸带，然后截取了纸带的一部分，每隔4个点取一个计数点，纸带上注明了各相邻计数点间距离的测量结果．

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17．如图甲所示，阻值为r=4Ω的矩形金属线框与理想电流表、理想变线圈构成回路，标有“12V 36W”的字样的灯泡L与理想变压器的副线圈构成回路，灯泡L恰能正常发光，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示，则（　　）
A．理想变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为μ=40$\sqrt{2}$sin100πt（V）
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7．在描绘平抛物体运动轨迹的实验中，下列原因对实验结果影响可以忽略不计的有（　　）
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14．如图表示通过灯泡L的电流I和加在它两端电压U之间关系的图象．现用该灯泡L和R=9Ω的电阻串联后，接在电动势为6V、内阻为10Ω的电池两端，那么通过灯泡L的电流强度为0.4A，此时，灯泡的电阻R为5Ω．
11．如图所示，两轻弹簧a、b悬挂一小球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹
簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、k2，则a、b的伸长量之比为（　　）
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12．甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：2，线速度之比为4：9，下列说法正确的有（　　）
A．甲、乙的半径之比为 16：9B．甲、乙的向心加速度之比为2：3
C．甲、乙的周期之比为 3：4D．甲、乙的向心力之比为9：2

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