12.如圖所示,在傾角為37°的斜面上,固定著寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌上端接入電源和變阻器.電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)電阻r=1.0Ω.一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.若金屬導(dǎo)軌是光滑的,取g=10m/s2,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,要保持金屬棒靜止在導(dǎo)軌上.求:
(1)金屬棒ab所受的安培力;
(2)回路中電流的大。
(3)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值.

分析 (1)金屬棒受到重力、安培力和導(dǎo)軌的支持力而處于平衡狀態(tài).根據(jù)平衡條件,列方程求出安培力.
(2)金屬棒與磁場(chǎng)方向垂直,根據(jù)安培力公式F=BIL,求出電流.
(3)根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值.

解答 解:(1)金屬棒受到重力、安培力和導(dǎo)軌的支持力而處于平衡狀態(tài).
         則有F=mgsin37°    F=0.12N
   (2)根據(jù)安培力公式F=BIL得
        得I=$\frac{F}{BL}$=0.6A
 (3)設(shè)變阻器接入電路的阻值為R,根據(jù)閉合電路歐姆E=I(R+r)
       解得 R=$\frac{E}{I}-r$=19Ω
答:(1)金屬棒所受到的安培力為 0.12N;
    (2)通過(guò)金屬棒的電流為0.6A;
   (3)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值為19Ω.

點(diǎn)評(píng) 本題考查應(yīng)用平衡條件解決磁場(chǎng)中導(dǎo)體的平衡問(wèn)題,關(guān)鍵在于安培力的分析和計(jì)算,比較容易.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直時(shí),安培力大小F=BIL,方向由左手定則判斷.

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

2.將一個(gè)物體以某一速度從地面豎直向上拋出.設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小不變,則物體( 。
A.在最高點(diǎn)的加速度為零
B.上升時(shí)間大于下落時(shí)間
C.剛拋出時(shí)的速度最大
D.上升時(shí)的加速度為等于下落時(shí)的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示,把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近,磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直線圈平面.當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后,線圈的運(yùn)動(dòng)情況是(  )
A.線圈向左運(yùn)動(dòng)B.線圈向右運(yùn)動(dòng)
C.線圈不動(dòng)D.以上三種情況都有可能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.慈溪的某位同學(xué)想利用假期去黃山旅行,利用手機(jī)地圖功能規(guī)劃路線,其中顯示的“6小時(shí)5分   395.3公里”分別指的是( 。
A.時(shí)間 位移B.時(shí)間 路程C.時(shí)刻 位移D.時(shí)刻 路程

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.下列給出的四組圖象中,可能反映同一直線運(yùn)動(dòng)的是( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列敘述中正確的是(  )
A.導(dǎo)體中自由電荷在不停地運(yùn)動(dòng),就形成電流
B.金屬中電子定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?/td>
C.電流強(qiáng)度的單位是安培,是國(guó)際單位制中的基本單位之一
D.所有電源都是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和所受外力的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.物體受到恒定的合外力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生變化
B.物體受到的合外力為零時(shí),它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.物體受到不為零的合外力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變
D.物體的運(yùn)動(dòng)方向不一定與它所受的合外力方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為2Ω,四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出.閉合開(kāi)關(guān)S,下列說(shuō)法正確的有( 。
A.路端電壓為10 V
B.a、b間電壓的大小為5 V
C.電源的總功率為10 W
D.a、b間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為1 A

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖所示,質(zhì)量m=10kg物體靜止在水平地面上,在斜向上的恒力F拉動(dòng)下,開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng).已知力F=100N,物體與地面間動(dòng)摩擦因式μ=0.5,力F與水平方向的夾角θ=37°.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2).
(1)求物體受到的摩擦力的大;
(2)求力F作用5s時(shí)物體的速度大小;
(3)如果力F作用5s后撤去,則物體在從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的12s內(nèi)通過(guò)的位移是多大?

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同步練習(xí)冊(cè)答案