17.在傾角θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌的上端接入一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=0.1Ω的電源,滑軌間距L=10cm,將一個(gè)質(zhì)量m=30g,電阻R=0.4Ω的金屬棒水平放置在滑軌上.若滑軌周?chē)右粍驈?qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,如圖所示,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向( 。
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值0.25T,方向垂直斜面向下
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值0.5T,方向垂直斜面向上
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能值0.5T,方向水平向右
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能值0.25T,方向水平向左

分析 金屬棒在磁場(chǎng)中受到重力、斜面的支持力和安培力三個(gè)作用,當(dāng)安培力沿斜面向上時(shí),安培力最。舸鸥袘(yīng)強(qiáng)度方向與電流方向相互垂直時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度最。鶕(jù)平衡條件和安培力公式求解磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值,由左手定則判斷B的方向.

解答 解:由閉合電路歐姆定律可得:II=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{0.3+0.1}$A=6A,
對(duì)金屬棒受力分析可知,當(dāng)安培力沿斜面向上時(shí),安培力最小,
此時(shí)F=mgsinθ=0.03×10×sin30°=0.15N
當(dāng)安培力最小,且磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流方向相互垂直時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為
Bmin=$\frac{{F}_{min}}{IL}$=$\frac{0.15}{0.1×6}$T=0.25T
由左手定則判斷可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪毙泵嫦蛳拢蔄正確,B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右,安培力豎直向上,當(dāng)F=mg,金屬棒剛好靜止在滑軌上,即BIL=mg,B=$\frac{mg}{IL}$=$\frac{30×1{0}^{-3}×10}{0.1×6}$T=0.5T,故C正確.
D、當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左,安培力豎直向下,不可能平衡.故D錯(cuò)誤.
故選:AC.

點(diǎn)評(píng) 本題通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問(wèn)題,分析安培力在什么方向時(shí)安培力最小是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.做變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度為5m/s,這表示( 。
A.質(zhì)點(diǎn)在過(guò)A點(diǎn)后1s內(nèi)的位移時(shí)5m
B.質(zhì)點(diǎn)在過(guò)A點(diǎn)前1s內(nèi)的位移時(shí)5m
C.若質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),則以后每1s內(nèi)的位移都是5m
D.質(zhì)點(diǎn)在以過(guò)A點(diǎn)時(shí)刻為中間時(shí)刻的1s內(nèi)的位移一定是5m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.某小組做“探究彈簧彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),先把彈簧平放在桌面上,用刻度尺測(cè)得彈簧的原長(zhǎng)L0=4.6cm,再把彈簧豎直懸掛起來(lái),在下端掛鉤碼,每增加一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度x,數(shù)據(jù)記錄如下表所示.
鉤碼個(gè)數(shù)12345
彈力F/N1.02.03.04.05.0
彈簧的長(zhǎng)度x/cm7.09.011.013.015.0
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F-x圖線;
(2)由此圖線可得,該彈簧勁度系數(shù)k=50N/m;該彈簧的自重為0.2N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:作圖題

5.錢(qián)包掉到沙發(fā)下,沒(méi)有手電筒,小明借助平面鏡反射燈光找到了錢(qián)包.圖中已標(biāo)示了反射與入射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出平面鏡,并畫(huà)出法線.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.下表為某電熱水壺銘牌上的一部分內(nèi)容.若電熱水壺正常工作時(shí),根據(jù)表中信息可計(jì)算出額定電壓下通過(guò)電熱水壺的電流約為( 。
型    號(hào)SP-988額定功率1800W
額定電壓220V額定容量1.8L
A.0.22AB.26.9AC.8.18AD.0.12A

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻未知,R1=8Ω,R2=1.5Ω,L為規(guī)格“3V,3W”的燈泡,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),燈泡恰好正常發(fā)光.求:
(1)燈泡的額定電流和和燈絲電阻;
(2)電源的內(nèi)阻;
(3)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),燈泡實(shí)際消耗的功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.在“測(cè)定某電阻絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量一種電阻值很大的電阻絲直徑,如圖1所示,則電阻絲的直徑是0.642mm.

②用多用表的歐姆檔粗測(cè)電阻絲的阻值,已知此電阻絲的阻值約為20kΩ.下面給出的操作步驟中,合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序是c、a、b、d(填寫(xiě)相應(yīng)的字母)
a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤(pán)上歐姆檔的零刻度,而后斷開(kāi)兩表筆
b.將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻絲的兩端,讀出阻值后,斷開(kāi)兩表筆
c.旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān),使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔的x1K檔
d.旋轉(zhuǎn)選擇開(kāi)關(guān),使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500V檔,并拔出兩表筆
③若用電流表和電壓表精確測(cè)量此電阻絲的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供下列可供選用的器材:
電壓表V(量3V,內(nèi)阻約50kΩ)
電流表A1(量程200μA,內(nèi)阻約200Ω)
電流表A2(量程5mA,內(nèi)阻約20Ω)
電流表A3(量程0.6A,內(nèi)阻約1Ω)
滑動(dòng)變阻器(最大值500Ω)
電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5V,內(nèi)阻約0.2Ω)
開(kāi)關(guān)S導(dǎo)線
a.在所提供的電流表中應(yīng)選用A1(填字母代號(hào)).
b.在如圖2的虛線框中畫(huà)出測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路.
④根據(jù)測(cè)得的電阻絲的長(zhǎng)度、直徑和阻值,即可求出該電阻絲的電阻率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖電路中,若滑動(dòng)變阻器的滑片從a向b移動(dòng)過(guò)程中,三只理想電壓表的示數(shù)變化的絕對(duì)值依次為△V1、△V2、△V3,下列各組數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)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

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

7.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=15V,內(nèi)電阻r=1Ω,R1=R3=10Ω,R2=4Ω,試求:
(1)當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí)電流表和電壓表的讀數(shù)各為多少.
(2)當(dāng)K閉合時(shí),電流表和電壓表的讀數(shù)各為多少.

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