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15．如圖所示，兩平行金屬導軌所在平面與水平面夾角θ=37°，勻強磁場垂直導軌平面向上，磁感應強度大小B=0.5T．導軌的一端接有電動勢阻E=4.5V、內阻r=0.5Ω的直流電源，現(xiàn)將一質量m=0.04kg的金屬棒ab放在導軌上，金屬棒恰好靜止．金屬棒與導軌垂直、且接觸良好，金屬棒與導軌接觸點間的電阻R0=2.5Ω，導軌電阻不計，導軌間的距離L=0.4m．（g取1Om/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）導體棒受到的安培力大小；
（2）導體棒受到的摩擦力大小．

分析 （1）根據閉合電路歐姆定律求出電流的大�。鶕才嗔Φ墓紽=BIL求出安培力的大小，根據左手定則確定安培力的方向．
（2）導體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡，根據共點力平衡求出摩擦力的大小和方向．

解答 解：（1）導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路，根據閉合電路歐姆定律有：
I=$\frac{E}{R+r}$，
導體棒受到的安培力：
F安=BIL=0.30N
根據左手定則，安培力方向沿斜面向上．
（2）導體棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0.24N
由于F1小于安培力，故導體棒受沿斜面向下的摩擦力f
根據共點力平衡條件
mg sin37°+f=F安
解得：f=0.06N．
答：導體棒受到的安培力的大小為0.30N，方向沿斜面向上；
（2）導體棒受到的摩擦力的大小為0.06N，方向沿斜面向下．

點評 解決本題的關鍵掌握閉合電路歐姆定律，安培力的大小公式，以及會利用共點力平衡去求未知力．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運動，設它們在空中不相碰．第3個小球在拋出點以上能遇到的小球數(shù)為（取g=10m/s）（　　）
A．6個B．7個C．8個D．9個

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，有一質量m=0.1kg、電阻不計的金屬細棒ab，可在兩條軌道上滑動．軌道間距L=0.5m，其平面與水平面的夾角θ=37°，置于垂直于軌道平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1.0T，已知金屬棒與軌道的動摩擦力因數(shù)μ=0.5，回路中電源電動勢E=3.0V，內阻r=0.25Ω．設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g=10m/s2，sin37°=0.5，cos37°=0.8，求：
（1）為保證金屬細棒ab不會沿軌道向上滑動，允許通過金屬細棒的電流最大值Im；
（2）若軌道平面與水平面的夾角θ=90°，并將磁感應強度的方向改為豎直向上，大小仍不變，要使金屬棒仍能靜止在軌道上，滑動變阻器連入電路的最大阻值R．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．1876年美國物理學家亨利•奧古斯特•羅蘭（H．A．Rowland）在巴爾的摩做了旋轉帶電圓盤的磁效應實驗，稱之為羅蘭實驗，其主要結構為一個帶有大量電荷的水平橡膠圓盤，圓盤上方懸掛一個小磁針，小磁針靜止于水平狀態(tài)．當橡膠圓盤繞其中心豎直軸高速旋轉時小磁針發(fā)生偏轉．改變圓盤旋轉方向或改變電荷的電性時小磁針的偏轉方向也隨之發(fā)生改變，基于以上實驗事實，下列說法正確的是（　�。�
A．電荷對磁針有吸引力
B．電荷周圍產生磁場
C．運動電荷周圍產生磁場
D．電流方向發(fā)生變化時，磁場方向也會發(fā)生變化

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，直角三棱鏡置于空氣中，已知∠A=60°，∠C=90°，一束極細單色光從AC的中點D垂直AC面入射，AD=$\sqrt{6}$m，棱鏡對該單色光的折射率n=$\sqrt{2}$，求：
（1）光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角；
（2）光從進入棱鏡到第一次射入空氣所經歷的時間（已知光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s，結果保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，用一彈簧測力計把導線BC懸掛在天花板上，導線BC中通圖示方向的電流；導線A固定在BC的正下方，電流方向垂直紙面向外，以下判斷正確的是（　�。�
A．從上向下看，導線BC順時針轉動，同時測力計讀數(shù)增大
B．從上向下看，導線BC順時針轉動，同時測力計讀數(shù)減小
C．從上向下看，導線BC逆時針轉動，同時測力計讀數(shù)減小
D．從上向下看，導線BC逆時針轉動，同時測力計讀數(shù)增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．用20分度的游標卡尺測物體的長度，如圖所示，讀數(shù)為1.050cm．用螺旋測微器測物體的厚度，如圖所示，讀數(shù)為0.900mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．有一個額定電壓為3.8V，額定功率約為1W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的I一U圖線，有下列器材可供選用：
A．電壓表V1（0～6V，內阻約為5kΩ）
B．電壓表V2（0～15V，內阻約為30kΩ）
C．電流表A1（0～3A，內阻約為0.1Ω）
D．電流表A2（0-0.6A，內阻約為0.5Ω）
E．滑動變阻器R1（10Ω，5A）
F．滑動變阻器R2（200Ω，0.5A）
G．蓄電池（電動勢6V，內阻不計）
H．開關、導線

（1）請在對應方框內畫出該實驗的原理電路圖；
（2）實驗中，電壓表選A，電流表選D，滑動變阻器選E；（用序號字母表示）；
（3）測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為16Ω，若將此燈泡與電動勢12V、內阻為1Ω的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個阻值為34Ω的電阻．（結果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器．鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當鍋內氣壓達到限定值時，限壓閥被鍋內頂起放出部分氣體，實現(xiàn)了對鍋內氣體壓強的控制．如圖所示，某高壓鍋鍋體的內底面積為S，側壁豎直，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質最為m0，高壓鍋頂部面積為St，高壓鍋鍋蓋質量為m1（已知大氣壓強為p0）
（1）液體沸點與氣壓的關系．
（2）求使用高壓鍋時鍋內氣體的最大壓強？
（3）求鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力？
（4）為保證使用安全，不可隨意增加限壓閥質量．如果限壓閥的質量增加了m，請計算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力增大多少？

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