15．如圖所示，兩根平行放置的金屬導軌框架與水平面的夾角為θ，導軌間距離為L，有一根垂直于導軌放置的質量為m的均勻金屬棒．電源的電動勢為E，內電阻為r，導軌和金屬棒的總電阻為R，整個裝置位于豎直向上的勻強磁場中．要使金屬棒靜止，磁感應強度B為多大？方向如何？

分析 利用閉合電路的歐姆定律即可求的電流，以金屬棒為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件求安培力的大小，然后由安培力公式計算磁感應強度．

解答 解：以金屬棒為研究對象受力分析，運用合成法如圖：

由幾何知識得：F=mgtanθ
由安培力公式：F=BIL
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知I=$\frac{E}{R+r}$，
聯(lián)立以上三式解得：B=$\frac{mg（R+r）}{EL}$tanθ
根據(jù)安培定則可知，磁場方向向上．
答：磁感應強度B的大學為$\frac{mg（R+r）}{EL}$tanθ，方向向上．

點評 本題借助安培力考查了平衡條件的應用，判斷安培力的方向時要注意安培力一定與B垂直、與I垂直．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．水平推力F1和F2分別作用于水平面等質量的a?b兩物體上，作用一段時間后撤去推力，物體a將繼續(xù)運動一段時間后先停下來，兩物體的v-t圖象如圖所示，圖中AA′∥BB′，則（　�。�
A．F1的沖量大于F2的沖量B．F1的沖量小于F2的沖量
C．兩物體受到的摩擦力大小相等D．兩物體受到的摩擦力不等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示是一個質點做勻變速直線運動的位置-時間（x-t）圖象中的一段，關于該質點的運動以下說法正確的有（　　）
A．質點做的是勻加速直線運動
B．質點在t=3.5s時的速度等于2m/s
C．質點在經(jīng)過圖線上P點所對應位置時的速度一定大于2m/s
D．質點在第4s內的路程大于2m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．在研究物體的運動中，下列說法中正確的是（　　）
A．物體運動的速度越大，加速度就越大
B．物體運動的速度大小與選取的參考系無關
C．在直線運動中，物體的位移大小始終等于路程
D．為了確定船在大海中運動的位置，可以把船看做質點

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關系圖線，若將這兩個電阻分別接到該電源上，則（　　）
A．R1＞R2
B．R2接在電源上時，電源的效率高
C．R2接在電源上時，電源的輸出功率大
D．電源的輸出功率一樣大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．設金星和地球繞太陽中心的運動是公轉方向相同且軌道共面的勻速圓周運動，金星在地球軌道的內側（稱為地內行星），在某特殊時刻，地球、金星和太陽會出現(xiàn)在一條直線上，這時候從地球上觀測，金星像鑲嵌在太陽臉上的小黑痣緩慢走過太陽表面，天文學稱這種現(xiàn)象為“金星凌日”，假設地球公轉軌道半徑為R，“金星凌日”每隔t0年出現(xiàn)一次，則金星的公轉軌道半徑為（　�。�
A．$\frac{{t}_{0}}{1+{t}_{0}}$RB．R$\root{2}{（\frac{{t}_{0}}{1+{t}_{0}}）^{3}}$C．R$\root{3}{（\frac{1+{t}_{0}}{{t}_{0}}）^{2}}$D．R$\root{3}{（\frac{{t}_{0}}{1+{t}_{0}}）^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖甲所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為55：10，其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈通過電流表與負載電阻R相連．若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，下列說法正確的是（　　）
A．變壓器輸入電壓的最大值是220V
B．電壓表的示數(shù)是40V
C．副線圈輸出的正弦交變電流的頻率是100Hz
D．若電流表的示數(shù)為0.50A，變壓器的輸入功率是20$\sqrt{2}$W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示勻強電場E的區(qū)域內，a、b、c、d、e、f為以O點為球心的球面上的點，aecf平面與電場線平行，bedf平面與電場線垂直，則下列說法中正確的是（　�。�
A．b點的電場強度是d點的兩倍
B．a點的電勢等于f點的電勢
C．點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時，電場力一定做功
D．將點電荷+q在球面上任意兩點之間移動，從球面上a點移動到c點的電勢能變化量最大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．在一正方形的小盒內裝一圓球，盒與球一起沿傾角為θ的斜面下滑，如圖所示，若不存在摩擦，當θ角增大時，下滑過程中圓球對方盒前壁壓力T及對方盒底面的壓力N將如何變化？（　　）
A．N變小，T變大B．N變小，T為零C．N變小，T變小D．N不變，T變大

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