【同步】高中物理教科版(2019)選擇性必修2：第1章磁場(chǎng)對(duì)電流的作用測(cè)評(píng)卷習(xí)題

第一章測(cè)評(píng)卷一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力,下列說(shuō)法正確的是()A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B.安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向C.安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)D.將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半2.(2023河北邢臺(tái)高二期末)如圖所示,三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線中的電流大小相等,b、d處導(dǎo)線的電流方向垂直紙面向里,c處導(dǎo)線的電流方向垂直紙面向外,a點(diǎn)為b、d兩導(dǎo)線連線的中點(diǎn),ac垂直bd,且ab=ad=ac,則c處導(dǎo)線受到的安培力方向()A.由a指向c B.由c指向aC.由a指向b D.由a指向d3.(2023貴州六盤水高二期末)如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,OP、OQ是兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)體棒,∠POQ=60°,當(dāng)給導(dǎo)體棒中通入大小為I的電流時(shí),關(guān)于兩導(dǎo)體棒受到的安培力的合力,下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)電流方向?yàn)镻→O→Q時(shí),合力大小為BIL,方向與OP成30°斜向右下方B.當(dāng)電流方向?yàn)镻→O→Q時(shí),合力大小為3BIL,方向與OP成30°斜向左上方C.當(dāng)電流方向?yàn)镼→O→P時(shí),合力大小為3BIL,方向與OP成30°斜向左上方D.當(dāng)電流方向?yàn)镼→O→P時(shí),合力大小為BIL,方向與OP成30°斜向右下方4.如圖所示,條形磁鐵放在光滑斜面上,用平行于斜面的細(xì)繩拉住使其保持靜止,A為垂直紙面水平固定的直導(dǎo)線,導(dǎo)線中無(wú)電流時(shí),磁鐵對(duì)斜面壓力大小為N1,磁鐵對(duì)細(xì)繩拉力大小為T1,當(dāng)導(dǎo)線中通有垂直紙面向外的電流時(shí),磁鐵對(duì)斜面壓力大小為N2,磁鐵對(duì)細(xì)繩拉力大小為T2,下列判斷正確的是()A.N1<N2,T1<T2 B.N1>N2,T1>T2C.N1<N2,T1>T2 D.N1>N2,T1<T25.(2023重慶高二期末)某特高壓輸電線路上安裝六分導(dǎo)線間隔棒,其截面圖如圖所示。間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在正六邊形的頂點(diǎn)a、b、c、d、e、f上,O為正六邊形的中心。已知通電導(dǎo)線在周圍形成磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比,與到導(dǎo)線的距離成反比。某時(shí)刻,6條輸電導(dǎo)線中通過(guò)垂直紙面向外、大小相等的電流,其中a處導(dǎo)線中的電流對(duì)b處導(dǎo)線中電流的安培力大小為F,該時(shí)刻 ()A.O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于cf向下B.b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向沿aO,由a指向OC.c處導(dǎo)線所受安培力方向沿Oc,由O指向cD.a處導(dǎo)線所受安培力大小為2.5F6.2022年10月,中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院科研團(tuán)隊(duì)再創(chuàng)佳績(jī):中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”裝置科學(xué)研究取得突破性進(jìn)展,HL-2M等離子體電流突破100萬(wàn)安培,創(chuàng)造了我國(guó)可控核聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄,技術(shù)水平居世界前列。核聚變中磁約束的托卡馬克裝置的簡(jiǎn)化圖如圖所示,圓環(huán)狀勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的內(nèi)半徑為R1,外半徑為R2,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于環(huán)面。中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,具有各個(gè)方向的速度。欲使帶電粒子約束在半徑為R2的區(qū)域內(nèi),則帶電粒子的最大速度為()A.qB(R2C.qB(R27.(2023江蘇南京高二期末改編)霍爾推進(jìn)器的原理圖如圖所示,在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場(chǎng)1,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可近似認(rèn)為處處相等;垂直圓環(huán)平面同時(shí)加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)2和勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中沒(méi)畫出),磁場(chǎng)1與磁場(chǎng)2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m。若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電場(chǎng)方向垂直圓環(huán)平面向里B.電子運(yùn)動(dòng)周期為2C.垂直圓環(huán)平面的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2mvD.電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為m二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。8.(2023河北邢臺(tái)高二期末)如圖所示,由4根相同導(dǎo)體棒連接而成的正方形線框固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,頂點(diǎn)A、B與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒AB受到的安培力大小為F,下列說(shuō)法正確的是()A.導(dǎo)體棒AD受到的安培力大小為13B.導(dǎo)體棒DC受到的安培力大小為FC.導(dǎo)體棒AD、DC和CB受到的安培力的合力大小為FD.線框受到的安培力的合力大小為439.(2023陜西安康高二期末)如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為R,所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,用來(lái)加速質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子,質(zhì)子從下半盒的質(zhì)子源由靜止釋放,加速到最大能量E后由A孔射出,則下列說(shuō)法正確的是()A.回旋加速器不能無(wú)限加速粒子B.增大交變電壓U,則質(zhì)子在加速器中運(yùn)行時(shí)間將變短C.回旋加速器所加交變電壓的頻率為qBD.下半盒內(nèi)部質(zhì)子的軌道半徑之比(由內(nèi)到外)為1∶310.(2023山東泰安高二期末)為打贏“碧水藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”,調(diào)查組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖所示的測(cè)量管。該測(cè)量管由絕緣材料制成,水平放置,其長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑為D,左右兩端開口。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下(圖中未畫出),在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面a、c上固定有金屬板作為電極。污水充滿管口且流速處處相等,其中有大量的正、負(fù)離子,從左向右流經(jīng)測(cè)量管時(shí),顯示儀器顯示a、c兩端電壓為U,下列說(shuō)法正確的是()A.a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)低B.污水的流速為UC.該化工廠排污管的流量Q=πD.該化工廠排污管的流量Q=π三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.(8分)(2023四川宜賓南溪第一中學(xué)高二期末)利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系可以測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一矩形線圈,寬為l,匝數(shù)為N,線圈平面與紙面平行。線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于紙面。當(dāng)開關(guān)未閉合時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F0(不計(jì)連接線圈的導(dǎo)線對(duì)線圈的作用力),它表示的是;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表讀數(shù)為I,電流方向如圖所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)增大為F,由此可知磁場(chǎng)的方向垂直紙面向(選填“里”或“外”),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(用題目中所給出的物理量表示)。

12.(8分)(2023陜西寶雞高二期末改編)兩個(gè)帶等量異種電荷的a、b粒子分別以速度va和vb射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為60°和30°,磁場(chǎng)寬度為d,兩粒子同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)B點(diǎn),如圖所示,則a、b粒子的帶電性質(zhì)分別為,a、b粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比Ra∶Rb為,a、b粒子的質(zhì)量之比ma∶mb為。

13.(10分)(2023廣東惠州高二期末)如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,間距為L(zhǎng)=0.1m,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上,金屬棒ab的質(zhì)量為m=20g,與導(dǎo)軌垂直靜止放置,且與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=1Ω,R為滑動(dòng)變阻器,其余部分電阻不計(jì),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2。(1)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使其接入電路的阻值R=1Ω時(shí),求閉合開關(guān)K瞬間金屬棒ab的加速度大小。(2)閉合開關(guān)K,要保持金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài),滑動(dòng)變阻器R的取值范圍是多少?14.(12分)(2023河北石家莊高二期末)如圖甲所示,極板M1N1、PQ間存在加速電場(chǎng),環(huán)形磁場(chǎng)區(qū)域由兩圓心都在O點(diǎn)、半徑分別為2a和4a的半圓盒N1N2和M1M2圍成,該勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子不斷從粒子源S飄入(初速度為0)加速電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)加速后沿M1N1的中垂線從極板上小孔S'射入磁場(chǎng)后打到熒光屏N2M2上。不計(jì)粒子的重力和粒子間相互作用,打到熒光屏N2M2上的粒子均被吸收。甲乙(1)為使粒子能夠打到熒光屏N2M2上,求加速電壓的最大值Um。(2)已知加速電壓為某一恒定值時(shí),粒子剛好打在熒光屏N2M2的中央,保持加速電壓不變,由于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向在紙面內(nèi)向左偏離SS'方向一定角度α,且cosα=5960,粒子打到了熒光屏N2M2上的D點(diǎn),如圖乙所示,求N2、D15.(16分)(2023廣東廣州高二期末)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的x軸上方存在寬度為L(zhǎng)的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,邊界與x軸平行,電場(chǎng)的方向沿y軸負(fù)方向,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E。在x軸下方存在長(zhǎng)為3L、寬度為L(zhǎng)的矩形磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)區(qū)域的上邊界與x軸重合,坐標(biāo)原點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域上邊界的中點(diǎn)重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直坐標(biāo)平面向里。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子a靜止在坐標(biāo)原點(diǎn),不帶電的粒子b以速度v0沿y軸負(fù)方向與粒子a發(fā)生彈性碰撞,碰撞前后粒子a的電荷量不變,不計(jì)粒子重力。已知E=mv026qL,B=m(1)若帶電粒子a從磁場(chǎng)右側(cè)邊界離開磁場(chǎng),求k的最大值。(2)帶電粒子a從磁場(chǎng)右側(cè)邊界的中點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域,①若粒子a進(jìn)入磁場(chǎng)后直接從右側(cè)邊界的中點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域,求k的值;②若粒子a進(jìn)入磁場(chǎng)后又返回電場(chǎng)再?gòu)拇艌?chǎng)右側(cè)邊界的中點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域,求k的值。

參考答案第一章測(cè)評(píng)卷1.B解析根據(jù)左手定則可知,安培力的方向垂直于電流I和磁場(chǎng)B確定的平面,即安培力的方向既垂直于B又垂直于I,A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)電流I的方向平行于磁場(chǎng)B的方向時(shí),直導(dǎo)線受到的安培力為零,當(dāng)電流I的方向垂直于磁場(chǎng)B的方向時(shí),直導(dǎo)線受到的安培力最大,則安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān),C錯(cuò)誤;如圖所示,電流I和磁場(chǎng)B垂直,直導(dǎo)線受到的安培力F=BIl,將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角,分段研究導(dǎo)線受到的安培力,電流I和磁場(chǎng)B垂直,根據(jù)平行四邊形定則可得,導(dǎo)線受到的安培力的合力F'=22BIl2.A解析根據(jù)安培定則可知,b處導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向斜向左下,d處導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向斜向左上。c處導(dǎo)線受到b處導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用力沿著bc連線斜向右下,受到d處導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用下沿dc連線斜向左下,合力豎直向下。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。3.D解析當(dāng)電流方向?yàn)镻→O→Q時(shí),等效長(zhǎng)度為PQ的長(zhǎng)度,即為L(zhǎng),等效電流方向?yàn)镻→Q,則合力大小為BIL,方向垂直PQ斜向上,即方向與OP成30°斜向左上方,A、B錯(cuò)誤;當(dāng)電流方向?yàn)镼→O→P時(shí),等效長(zhǎng)度為PQ的長(zhǎng)度,即為L(zhǎng),等效電流方向?yàn)镼→P,則合力大小為BIL,方向垂直PQ斜向下,即方向與OP成30°斜向右下方,D正確,C錯(cuò)誤。4.A解析磁鐵的磁感線在其外部是從N極發(fā)出回到S極的,由于導(dǎo)線在右側(cè)部分,故導(dǎo)線處的磁場(chǎng)方向?yàn)樾毕蛴蚁?又因?yàn)殡娏鞣较虼怪奔埫嫦蛲?根據(jù)左手定則可知,導(dǎo)線受到的安培力方向?yàn)樾毕蛴疑?根據(jù)牛頓第三定律可知,磁鐵受到的導(dǎo)線的反作用力方向?yàn)樾毕蜃笙路?將該反作用力沿垂直斜面和平行斜面分解可知,磁鐵對(duì)細(xì)繩的拉力和磁鐵對(duì)斜面的壓力都增大。故選A。5.D解析根據(jù)安培定則,a、d處兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)等大反向,b、e處兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)等大反向,c、f處兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)等大反向,所以O(shè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,A錯(cuò)誤;根據(jù)安培定則,b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向如圖所示,設(shè)b處導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則f處導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,c、e處導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B3,d處導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知,b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向垂直于aO斜向左下,合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2.5B,方向垂直aO,根據(jù)左手定則和安培力公式可知,a處導(dǎo)線受安培力方向?yàn)檠豠O,由a指向O,大小為2.5F,B錯(cuò)誤,D正確;同理可得c處導(dǎo)線所受安培力方向沿Oc,由c指向6.B解析帶電粒子的速度越大,在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑就越大,要使帶電粒子約束在半徑為R2的區(qū)域內(nèi)(如圖所示),可得帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為Rmax=R2-R12,根據(jù)qvB=mv7.C解析根據(jù)左手定則可知電子在圓環(huán)內(nèi)受到沿半徑向外的磁場(chǎng)1的洛倫茲力,方向垂直圓環(huán)平面向里,電場(chǎng)力需要與該洛倫茲力平衡,電場(chǎng)力方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外,由于電子帶負(fù)電,故電場(chǎng)方向垂直圓環(huán)平面向里,故A正確,不符合題意;電子做半徑為R、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則電子運(yùn)動(dòng)周期為T=2πRv,故B正確,不符合題意;電子在圓環(huán)內(nèi)受到磁場(chǎng)2的洛倫茲力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,則有evB=mv2R,解得B=mveR8.AD解析導(dǎo)體棒AB與ADCB是并聯(lián)關(guān)系,由題意可知,其電阻之比為1∶3,由歐姆定律可知,電流之比為3∶1,則導(dǎo)體棒AD、DC和CB受到的安培力均是導(dǎo)體棒AB的三分之一,即為13F,故A正確,B錯(cuò)誤;導(dǎo)體棒AD與CB受到的安培力等大反向,合力為零,則導(dǎo)體棒AD、DC和CB受到的安培力的合力大小等于導(dǎo)體棒DC受到的安培力大小,即為13F,故C錯(cuò)誤;導(dǎo)體棒AD與CB受到的安培力等大反向,則線框受到的安培力的合力大小等于導(dǎo)體棒AB與DC所受安培力的矢量和,故線框受到的安培力的合力大小為49.ABC解析隨著質(zhì)子速度的增大,相對(duì)論效應(yīng)逐漸顯現(xiàn),質(zhì)子質(zhì)量增大,做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不能保持與所加電場(chǎng)變化的周期同步,從而不能再被加速,加速器不能無(wú)限加速質(zhì)子,故A正確;增大交變電壓U,質(zhì)子每次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能增大,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑增大,加速次數(shù)和圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)減少,運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短,故B正確;由圓周運(yùn)動(dòng)公式f=1T,qvB=mv2R=m4π2T2R,聯(lián)立解得f=qB2πm,故C正確;設(shè)下半盒第n個(gè)半圓的半徑為rn,粒子速度為vn,則2nqU=12mvn2,得vn10.BD解析污水中正、負(fù)離子向右移動(dòng),受到洛倫茲力,根據(jù)左手定則,正離子向內(nèi)側(cè)面a偏,負(fù)離子向內(nèi)側(cè)面c偏,所以a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)高,故A錯(cuò)誤;穩(wěn)定后,離子受到洛倫茲力和電場(chǎng)力作用,受力平衡,有qUD=qvB,解得v=UDB,則排污管流量為Q=vπ11.答案矩形線圈的重力大小里F解析當(dāng)開關(guān)未閉合時(shí),線圈中沒(méi)有電流,不受安培力作用,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F等于矩形線圈的重力大小。閉合開關(guān),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)增大,說(shuō)明線圈受向下的安培力,由左手定則可知,磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。由平衡條件有F-F0=FA=NBIl,解得B=F-12.答案a帶負(fù)電,b帶正電3∶12∶1解析兩帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā)同時(shí)達(dá)到B點(diǎn),由左手定則可判斷,a粒子帶負(fù)電,b粒子帶正電;粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),粒子運(yùn)動(dòng)軌道圓心在AB的垂直平分線和過(guò)A點(diǎn)的速度垂直方向的交點(diǎn)處,如圖所示,由幾何知識(shí)可知Ra=12dsin30°=d,Rb=12dsin60°=33d,則有Ra∶Rb=3∶1,由幾何知識(shí)可知從A運(yùn)動(dòng)到B,a粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角度為60°,b粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角度為120°,根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同可得運(yùn)動(dòng)周期之比為Ta∶Tb=2∶1,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,則有qvB=mv2R,T=2πRv,解得T=13.答案(1)2.5m/s2(2)R≥2Ω解析(1)開關(guān)閉合后,由閉合電路歐姆定律得E=(R+r)I得I=1.5A金屬棒所受安培力方向水平向左,大小為F安=BIL以金屬棒為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得BIL-μmg=ma得加速度大小為a=2.5m/s2。(2)設(shè)金屬棒即將滑動(dòng)時(shí)電流為I0,對(duì)金屬棒受力分析有BI0L-μmg=0得I0=1A設(shè)金屬棒即將滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為R0,由閉合電路歐姆定律得E=(R0+r)I0得R0=2Ω則滑動(dòng)變阻器R的取值范圍為R≥R0=2Ω。14.答案(1)49(2)0.9a解析(1)當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與半徑為4a的半圓盒在M2點(diǎn)相切時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑有最大值。設(shè)半徑為r1,粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖甲所示,由幾何關(guān)系可知r1=7甲根據(jù)