如圖8-2-29，兩光滑的平行金屬軌道與水平面成θ角，兩軌道間距為L(zhǎng)，一金屬棒垂直兩軌道水平放置.金屬棒質(zhì)量為m，電阻為R，軌道上端的電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r.為使金屬棒能靜止在軌道上，可加一方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)是多大.

圖8-2-29

思路點(diǎn)撥：首先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖.金屬棒受到三個(gè)力作用：重力mg、垂直框面向上的支持力N、沿框面水平向右的安培力F.由受力平衡可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B.

解析：導(dǎo)體棒受力分析如圖所示，

則N=mg/cosθ                                                                 ①

I=E/ (R+r)                                                                     ②

F安=BIL                                                                      ③

F安=mgtanθ                                                                  ④

由②③④解得：B=mg(R+r)tanθ/EL.

答案：B=mg(R+r)tanθ/EL


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?寧德模擬）某次“探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)過程是：

①圖a所示為實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖b為某次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E間的時(shí)間間隔為0.1s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
0.43
0.43
m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
②保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進(jìn)行多次測(cè)量．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如圖c所示．圖中直線沒有通過原點(diǎn)，其主要原因是
平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力
平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力
．
③保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車中砝碼質(zhì)量，進(jìn)行多次測(cè)量，得到小車加速度a、質(zhì)量m及其對(duì)應(yīng)的
1
m
的數(shù)據(jù)如表中所示：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度a/m?s -2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車和砝碼質(zhì)量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1		 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
a．請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中畫出a-
1
m
圖線；
b．根據(jù)作出的a-
1
m
圖象可以得到的結(jié)論是：
在合力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比
在合力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)為驗(yàn)證小燈泡（點(diǎn)光源）光能的球面散射規(guī)律并測(cè)定其發(fā)光效率，有同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)“6V  8.0W”的小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I，其測(cè)得以下9組數(shù)據(jù)（下表）；并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d，I-d-1和I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖2所示．
d/×10-2m 6.50 7.50 8.50 9.50 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5
I/W?m-2 8.29 6.66 4.96 3.92 3.37 2.61 2.30 1.97 1.70
精英家教網(wǎng)
（1）根據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可看出I與哪個(gè)量存在線性關(guān)系，因此可將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)為
 
，其中的常量為
 
W（保留兩位有效數(shù)字）．
（2）在與光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等，依點(diǎn)光源光能向周圍空間3600球面均勻散射的物理模型，寫出光源的發(fā)光功率P0，光強(qiáng)值I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式
 
．
（3）根據(jù)以上條件，算出小電珠的電-光轉(zhuǎn)換效率η=
 
% （保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

硅光電池在無(wú)光照時(shí)不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓（硅光電池負(fù)極接高電勢(shì)點(diǎn)，正極接低電勢(shì)點(diǎn)），探究其在無(wú)光照時(shí)的反向伏安特性．圖中電壓表的V1量程選用3V，內(nèi)阻為6.0kΩ；電壓表V2量程選用15V，內(nèi)阻約為30kΩ；R0為保護(hù)電阻；直流電源電動(dòng)勢(shì)E約為12V，內(nèi)阻不計(jì)．
①根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路．
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②用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示教U1、U2．
（�。┠炒螠y(cè)量時(shí)，電壓表V1示數(shù)如圖丙，則U1=
 
V，可算出通過硅光電他的反向電流大小為
 
mA（保留兩位小數(shù)）．
（ⅱ）該小組測(cè)出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓UX 和通過反向電流IX（表中“-”表示反向），并在坐標(biāo)紙上建立Ix-Ux坐標(biāo)系，標(biāo)出了與表中前5組Ux、ix數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)．請(qǐng)你標(biāo)出余下的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，并繪出Ix-Ux圖線．精英家教網(wǎng)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
U1/V 0.00 0.00 0.06 0.12 0.24 0.42 0.72 1.14 1.74
U1/V 0.0 1.0 2.1 3.1 4.2 5.4 6.7 8.1 9.7
Ux/V 0.0 -1.0 -2.0 -3.0 -4.0 -5.0 -6.0 -7.0 -8.0
Ix/mA -0.00 -0.00 -0.01 -0.02 -0.04 -0.07 -0.12 -0.19 -0.29
（ⅲ）由Ix-Ux圖線可知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時(shí)，Ix與Ux成
 
（填“線性”或“非線性”）關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W，當(dāng)我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．小車每次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出，而后確定橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系．回答下列問題：

①除了圖中已給出的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的器材有低壓交流電源和
刻度尺
刻度尺
；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采取的措施是
木塊的末端墊高，平衡摩擦力
木塊的末端墊高，平衡摩擦力
；
③若某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶如圖所示，則小車由于橡皮筋彈力做功所獲得的速度為
1.00m/s
1.00m/s
m/s．（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交變電壓的頻率為50Hz）

（2）某課題研究小組，收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池，以及從廢舊電器上拆下的電阻、電容、電感線圈、白熾燈等元件．現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件，即電阻R0（約為2KΩ））和白熾燈．現(xiàn)用手機(jī)中的鋰電池 （電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為300mA）以及可供選擇的下列器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
A．電壓表V（量程4V，電阻RV約為4.0kΩ）
B．電流表A1（量程300mA，電阻RA1約為5Ω）
C．電流表A2（量程2mA，電阻RA2約為10Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R1 （0～20Ω，額定電流lA）
E．電阻箱R2（0～999.9Ω）
F．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干
①為了測(cè)定電阻R0的阻值，小組的一位成員，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材 （電源用手機(jī)中的鋰電池），其中有一種器材選取不妥，應(yīng)做出的調(diào)整是
電流表A1換成電流表A2
電流表A1換成電流表A2
．
②為研究白熾燈的伏安特性曲線，該同學(xué)重新設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)出了加在燈兩端的電壓U和通過燈的電流I共8組數(shù)據(jù) （見下表）：
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0 0.08 0.13 0.18 0.20 0.24 0.29
請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出U一I圖線．由圖象可知，隨著電流的增大，白熾燈的電阻
增大
增大
（選填“增大“、“減小“或“不變“）．

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