【題目】如圖所示，在傾角為θ的斜面上，固定有間距為l的平行金屬導軌，現在導軌上，垂直導軌放置一質量為m的金屬棒ab，整個裝置處于垂直導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，導軌與電動勢為E，內阻為r的電源連接，金屬棒ab與導軌間的動摩擦因數為μ，且μ＜tanθ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，金屬棒和導軌電阻不計，現閉合開關S，發現滑動變阻器接入電路阻值為0時，金屬棒不能靜止。
（1）判斷金屬棒所受的安培力方向；
（2）求使金屬棒在導軌上保持靜止時滑動變阻器接入電路的最小阻值R1和最大阻值R2.
【答案】（1）由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上（2）
，
【解析】
（1）由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上
（2）當R最小時，金屬棒所受安培力為最大值F1，所受的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向下，則由平衡條件得
FN1＝mgcosθ
F1＝mgsinθ＋fmax
fmax＝μFN1
由閉合電路歐姆定律有：
，
安培力F1=BI1l
聯立以上各式解得滑動變阻器R的最小值為
當R最大時，金屬棒所受安培力為最小值F2，所受的摩擦力為最大靜摩擦力，方向平行斜面向上，同理可得F2＝mgsinθ-μmgcosθ
由閉合電路歐姆定律有，
，安培力F2=BIl
聯立以上各式解得滑動變阻器R的最大值為
名校課堂系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，邊長為L.總電阻為R的粗細均勻的正方形導線框abcd放置在光滑水平桌面上，其cd邊右側緊鄰磁感應強度為B、寬度為2L的有界勻強磁場。現使線框以速度vo勻速通過磁場區域，設剛進入磁場時口、兩點間的電勢差為u0，線框所受安培力大小為Fo。從開始進入到完全離開磁場的過程中，下列圖線能反映線框口、兩點間的電勢差Uab和線框所受安培力F（取向右為正）隨時間變化規律的是
A. 
B. 
C. 
D. 
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】兩個質量相差懸殊的天體(如地球和月球)所在同一平面上有5個特殊點，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱之為拉格朗日點。若飛行器位于這些點上，會在地球和月球共同引力作用下，幾乎不消耗燃料而保持與月球同步繞地球做圓周運動。2019年1月3日，“嫦娥四號”成功著陸在月球背面，而它的探測器定點于L2點，下列說法正確的是
A. 探測器在L2點處于平衡狀態
B. 探測器在L2點所受地球和月球引力的合力比在L1點小
C. 探測器與月球繞地球做圓周運動的周期之比等于它們的軌道半徑之比
D. 探測器與月球繞地球做圓周運動的線速度之比等于它們的軌道半徑之比
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【題目】如圖所示是一火警報警器的部分電路示意圖，其中R3為用半導體熱敏材料制成的傳感器（溫度越高，熱敏電阻阻值越小）。值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b之間接報警器。當傳感器R3所在處出現火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（ ）
A. I變大，U變大 B. I變大，U變小
C. I變小，U變小 D. I變小，U變大
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【題目】如圖所示，空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強磁場，磁場的磁感強度大小為B；邊長為L的正方形金屬框abcd(簡稱方框)放在光滑的水平地面上，其外側套著一個與方框邊長相同的U型金屬框架MNPQ(僅有MN、NQ、QP三條邊，簡稱U型框)，U型框的M、P端的兩個觸點與方框接觸良好且無摩擦，其它地方沒有接觸。兩個金屬框每條邊的質量均為m，每條邊的電阻均為r。
(1)若方框固定不動，U型框以速度v0垂直NQ邊向右勻速運動，當U型框的接觸點M、P端滑至方框的最右側時，如圖乙所示，求：U型框上N、Q兩端的電勢差UNQ；
(2)若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的水平初速度v0，U型框恰好不能與方框分離求：方框最后的速度v1和此過程流過U型框上NQ邊的電量q；
(3)若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度v(v>v0)，在U型框與方框分離后，經過t時間，方框的最右側和U型框的最左側之間的距離為s。求：分離時U型框的速度大小v1和方框的速度大小v2。
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【題目】如圖所示為一種測量粉末狀物質實際體積的裝置，其中A容器的容積為VA=300cm3，k是連通大氣的閥門，C為一水銀槽，通過橡皮管與容器B相通，連通A、B的管道很細，其容積可忽略。下面是測量某種粉末體積的操作過程：①打開K，移動C，使B中水銀面降低到與標記M相平；②關閉K，緩慢提升C，使B中水銀面升到與標記N相平，量出C的水銀面比標記N高h1=25cm；③打開K，裝入待測粉末，移動C，使B內水銀面降到M標記處；④關閉K，提升C，使B內水銀面升到與N標記相平，量出C中水銀面比標記N高h2=75cm；⑤從氣壓計上讀得當時大氣壓為p0=75cmHg.試根據以上數據求：
（i）標記M、N之間B容器體積；
（ii）A中待測粉末的實際體積（設整個過程中溫度不變）。
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【題目】如圖所示，真空中平行玻璃磚折射率為
，下表面鍍有反射膜，一束單色光與界面成θ = 45°角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側面豎直光屏上出現了兩個光點A和B，相距h = 2.0 cm.已知光在真空中的傳播速度c = 3.0×108 m/s.求：
（i）該單色光射入玻璃磚的折射角；
（ii）玻璃磚的厚度d.
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【題目】有一個標有“12V,6W”的小燈泡，某同學為了研究描繪它的伏安特性曲線，設計了以下實驗，實驗室中只提供了下列器材：
A．安培表A1量程（0-0.5A；r1=0.5Ω）；
B．安培表A2量程（0-1A；r2≈0.3Ω）；
C．電壓表V（量程0~30V，內阻約為2KΩ）
D．電阻箱R（0-999.9Ω）；
E．滑動變阻器R1（0-10Ω；允許最大的最大電流為5A）
F．電源電動勢15V；內阻不計；開關S一個，導線若干．
為了保護小燈泡不被燒毀，且盡量多測幾組數據，請完成以下填空：
(1)畫出測量的原理圖________。
(2)若要測量燈泡正常工作時的電阻，請用電表讀數表示燈泡電阻的表達式：_____。
(3)用次方法測量出的電阻與真實值比較，二者的大小關系是_____。
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【題目】一個質量m＝0.1g的小滑塊，帶有q＝5×10－4C的電荷放置在傾角θ＝30°的光滑斜面上(絕緣)，斜面置于B＝0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示，小滑塊由靜止開始沿斜面滑下，其斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時，要離開斜面。求：
①小滑塊帶何種電荷？
②小滑塊離開斜面的瞬時速度多大？
③該斜面的長度至少多長？
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