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    如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为L，导体棒离开左侧连接电源的导线距离为d，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分与接触电阻不计。磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为，磁感应强度为B，求：

    （1）导体棒和电源围成的回路的磁通量的大小
    （2）轨道对导体棒的支持力和摩擦力。

    （1）Ф=BdLsinθ；（2）f=BLEsinθ/(R+r)；FN="mg-" BLEcosθ/(R+r)

    解析试题分析:根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小，并根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小；导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小和支持力的大小．
    （1）Ф=BSsinθ=BdLsinθ
    （2）I=E/(R+r)
    安培力F="BIL" =BLE/(R+r) 
    f=Fsinθ=BLEsinθ/(R+r)  
    支持力为FN
    mg=FN+Fcosθ
    FN="mg-" BLEcosθ/(R+r)
    考点：安培力 ，共点力平衡的条件及其应用

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    （6分）如甲图所示，一根长度为的水平金属丝置于匀强磁场B中，与竖直放置的导轨接触良好，不计金属丝与导轨间的摩擦．可变电源可以提供任一方向的电流．金属丝由重力不计的细线与轻质弹簧秤连接，可以沿竖直方向上下滑动．弹簧秤己调零且读数准确．现测得多组实验数据，并作出如图乙所示的图像．

    （1）在甲图中，当弹簧秤的读数为零时，流过水平金属丝的电流为       A，方向为      （填“向左”或“向右”）．
    （2）用螺旋测微器测得该金属丝的直径，如图丙所示，其读数为        mm．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高处分别有P、Q两点，NS和MT间距为.质量为、带电量为的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为.

    （1）求该电场强度的大小和方向。
    （2）要使粒子不从NS边界飞出，求粒子入射速度的最小值。
    （3）若粒子能经过Q点从MT边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场，在第四象限内存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场强度相等的匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带电质点，从y轴上y＝h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限，然后经过x轴上x＝－2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰能做匀速圆周运动，之后经过y轴上y＝－2h处的P3点进入第四象限．试求：

    (1)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小．
    (2)带电质点在第四象限空间运动过程中的最小速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，用一根绝缘细线悬挂一个带电小球，小球的质量为m ，电量为q ，现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为θ。

    求：（1）匀强电场的场强E大小是多少？（2）如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后，小球平衡时，绝缘细线仍与竖直方向夹θ角，则的大小又是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （8分）如右图所示，ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5 A的电流时，质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到8 A时，棒能获得2 m/s2的加速度，已知金属棒受到的磁场力方向水平．求匀强磁场的磁感应强度的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    把质量m的带负电小球A，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成α角．试求：

    （1）A球受到的绳子拉力多大？
    （2）A球带电荷量是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （7分）某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g。

    （1）当电流表的示数为零时，求弹簧的伸长量；
    （2）为使电流表正常工作，判断金属杆MN中电流的方向；
    （3）若磁场边界ab的长度为L1，bc的长度为L2，此电流表的量程是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (14分)如图所示，质量M＝kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m＝kg的小球相连，今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g＝10m/s2，求：

    ⑴作出物体M和m的受力分析图；
    ⑵运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；
    ⑶木块与水平杆间的动摩擦因数μ。

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