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如圖8-8所示，MN、PQ為水平放置的平行導軌，通電導體棒ab垂直放置在導軌上，已知導體棒質量m＝1 kg，長l＝2.0 m，通過的電流I＝5.0 A，方向如圖所示，導體棒與導軌間的動摩擦因數μ＝.若使導體棒水平向右勻速運動，要求軌道內所加與導體棒ab垂直的勻強磁場最小，則磁場的方向與軌道平面的夾角是(g＝10 m/s2)(　　)．

圖8-8

A．30°        B．45°        C．60°        D．90°

解析　對導體棒進行受力分析，如圖所示，導體棒受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力、與運動方向相反的摩擦力，故要使導體棒勻速直線運動，則安培力需為動力，則設磁場方向與軌道平面成θ角向左斜向上，由左手定則可知安培力方向與磁場垂直斜向右上方，如圖所示，則BIlsin θ＝μFN①，FN＋BIlcos θ＝mg②，聯立①、②式可得：

B＝·＝＝，故θ＝60°時，磁感應強度最�。�

答案　C

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖2-8所示，兩電子沿MN方向從M點射入兩平行平面間的勻強磁場中，它們分別以v1、v2的速率射出磁場.則v1∶v2=_____________，通過勻強磁場所用時間之比t1∶t2=_____________.

圖2-8

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-8所示，一金屬直桿MN兩端接有導線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內，為使MN垂直于紙面向外運動，可以（　�。�

圖6-8

A.將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負極

B.將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負極

C.將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負極

D.將a、c端接在交流電源的一端，b、d端接在交流電源的另一端

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-8所示，在真空區域內，有寬度為L的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直紙面向里，MN、PQ為磁場的邊界．質量為m、帶電為-q的粒子，先后兩次沿著與MN夾角為θ（0°<θ<90°）的方向垂直于磁感線射入勻強磁場中，第一次粒子是經電壓U1加速后射入磁場的，粒子剛好沒能從PQ邊界射出磁場；第二次粒子是經電壓U2加速后射入磁場的，粒子剛好能垂直于PQ射出磁場．（不計重力影響，粒子加速前的速度認為是零，U1、U2未知）

1. 加速電壓U1、U2的比值U1/U2為_____________；

2.為使粒子經電壓U2加速射入磁場后沿直線射出PQ邊界，可在磁場區域加一個勻強電場，則該電場的場強方向為___________________，大小為_____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-8所示，在真空區域內，有寬度為L的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直紙面向里，MN、PQ為磁場的邊界．質量為m、帶電為-q的粒子，先后兩次沿著與MN夾角為θ（0°<θ<90°）的方向垂直于磁感線射入勻強磁場中，第一次粒子是經電壓U1加速后射入磁場的，粒子剛好沒能從PQ邊界射出磁場；第二次粒子是經電壓U2加速后射入磁場的，粒子剛好能垂直于PQ射出磁場．（不計重力影響，粒子加速前的速度認為是零，U1、U2未知）

1. 加速電壓U1、U2的比值U1/U2為_____________；

2.為使粒子經電壓U2加速射入磁場后沿直線射出PQ邊界，可在磁場區域加一個勻強電場，則該電場的場強方向為___________________，大小為_____________．

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