20．如圖所示，兩平行光滑金屬導軌相距L=0.20m，與水平面夾角為θ=37°．在兩金屬導軌下端，用導線連接電源和定值電阻．電源電動勢E=6.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω，定值電阻R=2.0Ω，其它電阻不計．金屬棒MN的質量為m=0.10kg，剛好橫放在兩金屬導軌上，整個裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強磁場中．為使金屬棒MN處于靜止狀態(tài)，磁感應強度B應該為多大？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

分析 根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中的電流大小，結合共點力平衡以及安培力的大小公式求出磁感應強度的大小．

解答 解：由閉合電路歐姆定律得電路中的電流為：$I=\frac{E}{R+r}=\frac{6}{2+1}A=2A$；
由左手定則可判定金屬棒受到的安培力沿斜面向上．
由平衡條件得：BIL-mgsinθ=0   
解得：B=1.5T．
答：磁感應強度B應該為1.5T．

點評 本題主要是考查了安培力作用下的共點力平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解，然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答．本題也可以利用圖解法來分析．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖（a）所示，兩個完全相同的“人”字型金屬軌道面對面正對著固定在豎直平面內(nèi)，間距為d，它們的上端公共軌道部分保持豎直，下端均通過一小段彎曲軌道與一段直軌道相連，底端置于絕緣水平桌面上．MM′、PP′（圖中虛線）之下的直軌道MN、M′N′、PQ、P′Q′長度均為L且不光滑（軌道其余部分光滑），并與水平方向均構成37°斜面，在左邊軌道MM′以下的區(qū)域有垂直于斜面向下、磁感強度為B0的勻強磁場，在右邊軌道PP′以下的區(qū)域有平行于斜面但大小未知的勻強磁場Bx，其它區(qū)域無磁場．QQ′間連接有阻值為2R的定值電阻與電壓傳感器（e、f為傳感器的兩條接線）．另有長度均為d的兩根金屬棒甲和乙，它們與MM′、PP′之下的軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=$\frac{1}{8}$．甲的質量為m、電阻為R；乙的質量為2m、電阻為2R．金屬軌道電阻不計．
先后進行以下兩種操作：
操作Ⅰ：將金屬棒甲緊靠豎直軌道的左側，從某處由靜止釋放，運動到底端NN′過程中棒始終保持水平，且與軌道保持良好電接觸，計算機屏幕上顯示的電壓-時間關系圖象U-t圖如圖（b）所示（圖中U已知）；
操作Ⅱ：將金屬棒甲緊靠豎直軌道的左側、金屬棒乙（圖中未畫出）緊靠豎直軌道的右側，在同一高度將兩棒同時由靜止釋放．多次改變高度重新由靜止釋放，運動中兩棒始終保持水平，發(fā)現(xiàn)兩棒總是同時到達桌面．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）試求操作Ⅰ中甲到MM′的速度大小；
（2）試求操作Ⅰ全過程定值電阻上產(chǎn)生的熱量Q；
（3）試求右邊軌道PP′以下的區(qū)域勻強磁場Bx的方向和大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場，電場線分布如圖所示．一個質量為m、電量為q，電性未知的小球在該電場中運動，小球經(jīng)過A點時的速度大小為v1，方向水平向右，運動至B點時的速度大小為v2．若A、B兩點之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是（　�。�
A．小球在A點的電勢能比B大
B．若v2＞v1，則電場力不一定做正功
C．A、B兩點間的電勢差為$\frac{m}{2q}$（v${\;}_{2}^{2}$-v${\;}_{1}^{2}$-2gh）
D．小球從A運動到B點的過程中電場力做的功為$\frac{1}{2}$mv22-mv12

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，A、B兩圖線分別表示在同一參考系中甲、乙兩物體運動的位移-時間圖象，下列說法正確的是（　�。�
A．甲做直線運動，乙做曲線運動B．運動中甲、乙僅相遇一次
C．交點M表示兩物體位移相等D．甲、乙兩物體均做直線運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN．在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止狀態(tài)．如圖所示是這個裝置的縱截面圖．若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止．在此過程中，下列說法中正確的是（　�。�
A．MN對Q的彈力逐漸增大B．MN對Q的彈力逐漸減小
C．P、Q間的彈力逐漸增大D．P、Q間的彈力逐漸減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．關于磁感線，下述說法正確的是（　�。�
A．磁感線是真實存在的，細鐵粉撒在磁鐵附近，我們看到的就是磁感線
B．磁感線越密，磁場越強
C．磁感線能相交
D．沿磁感線方向磁場減弱

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．關于交變電流與直流電的說法中，正確的是（　�。�
A．如果電流大小做周期性變化，則一定是交變電流
B．直流電的大小可以變化，但方向一定不變
C．交變電流一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的
D．交變電流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性變化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．關于物體的慣性，下列說法中正確的是（　�。�
A．在宇宙飛船中的物體不存在慣性
B．乒乓球可以被快速抽殺，是因為乒乓球慣性小
C．靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為靜止的物體慣性大
D．運動速度大的物體不能很快地停下來，是因為物體速度大，慣性也大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．一跳傘運動員從365m高空離開飛機跳傘下落，為了爭取落得快一些，開始時未打開傘下落，經(jīng)過一段時間后才打開傘，開傘后，以2m/s2的加速度勻減速下落，到達地面時速度是$\sqrt{10}$m/s，求運動員離開飛機多長時間打開降落傘？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案