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    如图1所示，质量为0.3kg的导体棒，放在间距为d=1m的水平放置的导轨上，导体棒与导轨间的摩擦因数μ=0.2．其中电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，定值电阻R0=11Ω，其它电阻不计，g=10m/s2．（sin53°=0.8  cos53°=0.6）
    （1）若在竖直方向上加以某一匀强磁场B1（图中未画出），此时导体棒恰好向右做匀速运动，试求B1的大小和方向；
    （2）若加以与导轨平面夹角θ=53°斜向上、大小为1.5T的匀强磁场B如图2，试求此时导体棒的加速大小和方向．
    分析：（1）导体棒向右做匀速运动，受到向右的安培力，安培力与滑动摩擦力平衡，根据安培力公式F安=B1Id、滑动摩擦力公式f=μmg和闭合电路欧姆定律结合，即可求得
    B1的大小，由左手定则判断出其方向．
    （2）若加以与导轨平面夹角θ=53°斜向上、大小为1.5T的匀强磁场B，分析导体棒的受力情况，根据牛顿第二定律和安培力公式列方程求解．
    解答：解：（1）物体向右做匀速直线运动，受力平衡，所以有：F安=f…①
    其中：F安=B1Id…②
    滑动摩擦力：f=μmg…③
    由闭合电路欧姆定律可知：I=
    E
    R0+r
    …④
    联立以上4式，代入数据解得：B1=0.6T
    由左手定则可知：磁感应强度B1方向竖直向上；
    （2）若B方向与导轨平面夹角θ=53°，斜向上，大小为1.5T，受力分析可得：F′安=BId…⑤
    竖直方向：N=mg+F′安?cosθ…⑥
    水平方向：F′安?sinθ-f′=ma…⑦
    其中：f′=μ?N…⑧
    联立 ④⑤⑥⑦⑧并代入数据解得：a=1.4m/s2
    由左手定则可知：加速度方向水平向右．
    答：（1）B1的大小为0.6T，磁感应强度B1方向竖直向上；
    （2）此时导体棒的加速大小为1.4m/s2，加速度方向水平向右．
    点评：本题通电导体在磁场中平衡问题，关键是安培力的分析和计算，是力学和磁场知识的综合．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v-t图象分别如图2中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a（0，1.0）、b（0，0）、c（4，0.4）、d（l2，0）．根据v-t图象，求：

    （1）物块在长木板上滑行的距离；
    （2）物块质量m与木板质量M之比．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，一质量为m的子弹以速度v0水平射入木块，子弹恰好未从木块中射出．设木块对子弹的阻力为恒力，其大小为F．
    （1）求木块的长度L；
    （2）如果其他条件不变，只是将木块固定在水平面上，以子弹射入木块时为计时起点，以t0表示子弹运动到木块最右端的时刻，请你在下面给出的坐标系中（如图2）定性画出子弹在0～t0这段时间内的速度随时间变化的图线．（图中标出了子弹的初速度v0和未固定木块时子弹与木块的共同速度v共．）
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    实验题
    （1）如图1所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上，整个装置置于高度可调节的斜面上，设斜面高度为h．启动气源，滑块4自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记人表中．（g取9.8m/s2）
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    实验序号 1 2 3 4 5 6
    斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60
    传感器示数v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
    v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
    ①要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器（带电源、计算机、导线），滑块，气垫导轨（带气源），髙度可以调节的斜面，此外还需的器材有
     
    ；
    A、毫米刻度尺 　　　B、天平　　 C．秒表 　D．打点计时器 E弹簧测力计
    ②选择适当的物理量在如图2中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象；（需标出横纵坐标所代表的物理量）
    ③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒．若守恒，说明机械能守恒的依据，若不守恒，说明机械能不守恒的原因．你的结论是
     
    ；
    （2）测一个待测电阻Rx（约200Ω）的阻值，除待测电阻外，实验室提供了如下器材：
    电源E：电动势3V，内阻不计；
    电流表A1 量程0～10mA、内阻r1约为50Ω；
    电流表A2：量程0～50μA、内阻r2=1000Ω；
    滑动变阻器R1：最大阻值20Ω、额定电流2A；
    电阻箱R2：阻值范围0～9999Ω
    ①由于没有提供电压表，为了测定待测电阻上的电压，应选电流表
     
    与电阻箱R2连接，将其改装成电压表．
    ②对于下列测量Rx的四种电路图（如图3），为了测量准确且方便应选图
     
    ．
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    ③实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如图4所示，可测得待测电阻Rx的测量值是
     
    Ω
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F，在0～3 s内F的变化如图2所示，图中F以mg为单位，重力加速度g＝10 m/s2.整个系统开始时静止．

    (1)求1 s、1.5 s、2 s、3 s末木板的速度以及2 s、3 s末物块的速度；

    (2)在同一坐标系中画出0～3 s内木板和物块的v－t图象，据此求0～3 s内物块相对于木板滑过的距离．

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