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傾角為θ=30°的光滑導體滑軌A和B，上端接入一電動勢E=3V、內阻r=0.2Ω的電源，滑軌間距為L=10cm，將一個質量為m=30g，電阻R=0.3Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場，當閉合開關S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖所示，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應強度的大小是多少？

垂直于斜面向下，0.25T

解析試題分析：因磁場垂直導軌，若磁場向下，由左手定則知，金屬棒受安培力沿滑軌向上，金屬棒能靜止在滑軌上；若磁場向上，金屬棒受安培力沿導軌向下，此時金屬棒不能靜止在滑軌上，故磁場垂直滑軌向下。
由閉合電路歐姆定律知流經金屬棒的電流為I= 
對金屬棒受力分析，由平衡條件知 mgSin =BIL  解得  B= 0.25T
考點：安培力 通電導線在磁場中平衡問題

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

兩個物體A和B，質量分別為M和m（M＞m），用跨過定滑輪的輕繩相連，A靜止于水平地面上，如圖所示。不計摩擦，地面對A的作用力的大小為_________，繩對A的作用力的大小為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）某電子天平原理如圖所示，形磁鐵的兩側為N極，中心為S極，兩級間的磁感應強度大小均為，磁極的寬度均為，忽略邊緣效應.一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接.當質量為的重物放在秤盤上時，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運動（骨架與磁極不接觸），隨后外電路對線圈供電，秤盤和線圈恢復到未放重物時的位置并靜止，由此時對應的供電電流可確定重物的質量.已知線圈的匝數(shù)為，線圈的電阻為，重力加速度為。問：

（1）線圈向下運動過程中，線圈中感應電流是從C端還是D端流出？
（2）供電電流是從C端還是D端流入？求重物質量與電流的關系.
（3）若線圈消耗的最大功率為，該電子天平能稱量的最大質量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，拉B物體的輕繩與豎直方向成60°角，O為一定滑輪，物體A與B之間用跨過定滑輪的細繩相連且均保持靜止，已知B的重力為100 N，水平地面對B的支持力為80 N，繩和滑輪的質量以及摩擦均不計，試求：

（1）物體A的重力和物體B與地面間的摩擦力？
（2）連接定滑輪的OC繩所受拉力大小和方向？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，空間有場強E=1.0×102V/m豎直向下的電場，長L=0.8m不可伸長的輕繩固定于O點．另一端系一質量m=0.5kg帶電q=5×10-2C的小球．拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放，當小球運動至O點的正下方B點時繩恰好斷裂，小球繼續(xù)運動并垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53°、無限大的擋板MN上的C點．試求：

（1）繩子的最大張力；
（2）A、C兩點的電勢差；
（3）當小球運動至C點時，突然施加一恒力F作用在小球上，同時把擋板迅速水平向右移至某處，若小球仍能垂直打在檔板上，所加恒力F的方向及取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，一帶正電的長細直棒水平放置，帶電細直棒在其周圍產生方向向外輻射狀的電場，場強大小與直棒的距離成反比。在直棒上方有一長為a的絕緣細線連接了兩個質量均為m的小球A、B，A、B所帶電荷量分別為+q和+4q，A球距直棒的距離為a，兩個球恰好處于靜止狀態(tài)。不計兩小球之間的靜電力作用，剪斷細線，若A球下落的最大速度為vm，求A球下落到速度最大過程中，電場力對A球做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，通電金屬桿ab質量m=12g,電阻R=1.5Ω，水平地放置在傾角θ=300的光滑金屬導軌上。導軌寬度,導軌電阻、導軌與金屬桿的接觸電阻忽略不計，電源內阻r=0.5Ω。勻強磁場的方向豎直向上，磁感應強度B=0.2T。g=10若金屬棒ab恰能保持靜止,求：

（1）金屬桿ab受到的安培力大�。�
（2）電源的電動勢大小E。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（6分）用兩根長度均為L的絕緣細線各系一個小球，并懸掛于同一點。已知兩小球質量均為m，當它們帶上等量同種電荷時，兩細線與豎直方向的夾角均為θ，如圖所示。若已知靜電力常量為k，重力加速度為g。求：

（1）小球所受拉力的大小；
（2）小球所帶的電荷量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）有一個重量為20N的物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，斜面固定在水平地面上，如圖所示，求水平推力F為多大時可使物體沿斜面勻速運動？（已知：AB=40cm，BC=30cm）

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