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11.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,放置一质量为m的导体棒,棒长为l,棒中通有垂直纸面向里的电流,电流大小为I.若使金属棒静止在斜面上,则下面关于磁感 应强度B的判断正确的是(  )
A.B的方向垂直斜面向上,B=$\frac{mgsinθ}{IL}$,B为最小值
B.B的方向平行斜面向上,B=$\frac{mgsinθ}{IL}$,B为最小值
C.B的方向竖直向上,B=$\frac{mg}{IL}$,此时金属棒对导轨无压力
D.B的方向水平向左,B=$\frac{mg}{IL}$,此时金属棒对导轨无压力

分析 导线处于平衡状态,受力分析导线受重力,支持力和沿斜面向上的安培力作用,根据平衡条件列式求出安培力的大小,从而求出磁感应强度B的大小与方向.根据共点力平衡求出安培力的大小,通过安培力大小公式求出磁感应的强度大小

解答 解:A、当安培力方向沿斜面向上时,磁感应强度最小mgsinθ=ILBmin
${B}_{min}=\frac{mgsinθ}{IL}$,
方向垂直斜面向下,故AB错误.
C、若B=$\frac{mg}{IL}$,则mg=BIL,的方向竖直向上,则安培力水平向右,与重力的合力不是0,棒不能平衡.故C错误;
D、若B=$\frac{mg}{IL}$,则mg=BIL,的方向竖直向左,则安培力水平向上,与重力的合力是0.故D正确.
故选:D

点评 解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,会运用左手定则判断安培力的方向

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m的带正电的微粒沿水平方向射入电场中,微粒的运动轨迹如图所示从a运动到b过程中(  )
A.微粒的电势能增加B.微粒的重力势能增加
C.电场力做的功大于克服重力做的功D.电场力做的功小于克服重力做的功

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.关于电磁波,下列说法正确的是(  )
A.电磁波和机械波都可以在真空中传播
B.电磁波和机械波都能产生多普勒效应
C.电磁波中电场强度和磁感应强度随时间和空间做周期性的变化
D.以下三种电磁波按频率由高到低排序为:无线电波、紫外线、γ射线

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动,所受阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是(  )
A.汽车发动机的输出功率逐渐增大
B.汽车发动机的输出功率保持不变
C.在任意两段相等的时间内,汽车的速度变化量相等
D.在任意两段相等的位移内,汽车的速度变化量相等

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.图甲为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图.实验小组利用此装置来探究:在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系,打点计时器的电源为50Hz的交流电源.
(1)实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的力近似不变,则应满足的条件是,小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车和砝码的总质量.(填“接近于”、“远大于”或“远小于”)
(2)图乙是实验小组得到的一条纸带,两个相邻数点的间距为s1、s2.由图可读出s1=2.35cm,由此求得加速度的大小a=1.35m/s2(保留小数点后两位)
(3)以小车和砝码总质量$\frac{1}{m}$为横坐标,浴车的加速度a为纵坐标,作出的a-$\frac{1}{m}$系图线如图丙.图线不过原点说明实验有误差,引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大(填“过大”或“过小”);
如果平衡好摩擦力后,加速度应该与质量成反比(填“成正比”或“成反比”)关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10g,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2Ω(竖直金属导轨电阻不计),PQ杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中,g取10m/s2
(1)若将PQ杆固定,让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=0.18N的作用下由静止开始向上运动,磁感应强度Bo=1.0T,杆MN的最大速度为多少?
(2)若将MN杆固定,MN和PQ的间距为d=0.4m,现使磁感应强度从零开始以$\frac{△B}{△t}$=0.5T/s的变化率均匀地增大,经过多长时间,杆PQ对地面的压力为零?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.法拉第在同一软铁环上绕两个线圈,一个与电池相连,另一个与电流计相连,则(  )
A.接通电池后,电流计指针一直保持偏转
B.接通电池时,电流计指针没有偏转
C.接通电池后再断开时,电流计指针没有偏转
D.接通电池时,电流计指针偏转,但不久又回复到零

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图甲所示,有一磁感强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为45°,紧靠磁场右上边界放置长为L,间距为d的平行金属板M、N,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1、O2电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上同时发射两个相同的粒子a和b,质量为m,电量为+q,初速度不同.粒子a在图乙中的t=$\frac{T}{4}$时刻,从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出.粒子b恰好从M板左端进入电场.(不计粒子重力和粒子间相互作用,电场周期T未知)

求:(1)粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb
(2)粒子a从O点进入磁场到射出O2点运动的总时间;
(3)如果交变电场的周期T=$\frac{4m}{qB}$,要使粒子b能够穿出板间电场,求则电场强度大小E0满足的条件.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示的虚线框为一长方形区域的边界,该区域内有一垂直于纸面乡里的匀强磁场,一束电性不同、速率不同、但比荷相同的粒子从O点沿图示方向垂直于磁场方向射入磁场后,分别从四个顶点a、b、c、d和ad、bc两边的中点e、f射出磁场,下列关于它们的运动说法正确的是(  )
A.从a、b两点射出的粒子在磁场中运动的时间最长,且二者相等
B.从c、d两点射出的粒子在磁场中运动的时间最短,且二者相等
C.从e、f两点射出的粒子在磁场中运动时间相等
D.从b点射出的粒子速度最小,从c点射出的粒子速度最大

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