河南省洛阳市第一高级中学2020学年高二物理10月月考试题（含解析）

河南省洛阳市第一高级中学2020学年高二物理10月月考试题（含解析）

河南省洛阳市第一高级中学2020学年高二物理10月月考试题（含解析） ‎ 一、选择题（1-10单选，11-14多选，42分）‎ ‎1. 关于电源的电动势E，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎①电动势E的大小与非静电力所做的功W的大小成正比，与移动电荷量q的大小成反比 ‎②电动势E由电源本身决定，跟电源的体积和外电路均无关 ‎③电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特．其三者本质一样的．‎ ‎④电动势E表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量．‎ A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ②④‎ ‎【答案】D ‎【解析】电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量；设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功跟被移送的电荷量的比值，则电动势大小为： ；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。故①错误②④正确。‎ 电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功与电荷量的比值；而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功与电荷量的比值；在电场中，某点的电势是某点的电荷所具的电势能跟它的所带的电荷量之比，它是一个与电荷本身无关的物理量，它与电荷存在与否无关，是由电场本身的性质决定的物理量。故③错误。‎ 综上选择D ‎2. 下列研究物理问题的方法相同的是（　　）‎ ‎（a）根据电流所产生的效应认识电流   （b）研究电流时把它比作水流 ‎（c）根据磁铁产生的作用来认识磁场   （d）利用磁感线来描述磁场．‎ A. a与c B. b与d C. c与d D. a与b ‎【答案】A ‎【解析】a根据电流所产生的效应认识电流，运用的是转换法；b研究电流时把它比作水流，运用的是类比法；c根据磁铁产生的作用来认识磁场，运用的是转换法；d利用磁感线来描述磁场，运用的是模型法；故a与c研究方法相同，A正确。‎ 点睛：常用的物理学研究方法有：等效法、模型法、比较法、分类法、类比法、控制变量法、转换法等。‎ ‎3. 关于磁感应强度，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 由B=可知，B与F成正比，与IL成反比 B. 由B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 C. 通电导线在磁场中受力越大，磁场可能越强 D. 磁感应强度的方向就是该处电流受力方向 ‎【答案】C B：若通电导线与磁场平行，不管磁感应强度多大，通电导线所受安培力为零，故B错误。‎ C：据(当导线与磁场方向垂直时)，通电导线在磁场中受力越大，磁场可能越强；C正确。‎ D：据左手定则，磁感应强度的方向与该处电流受力方向垂直，故D错误。‎ 点睛：要区分物理量的定义式和决定式。‎ ‎4. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是（ 　）‎ A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 C. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 ‎【答案】B ‎【解析】A：地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定夹角，即为磁偏角；即A正确。‎ B：磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近出发，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行；即B错误。‎ C：磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近；即C正确。‎ D：地磁场与射向地球赤道的带电宇宙射线粒子速度方向不平行，地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用；即D正确。‎ 故不正确的说法是B。‎ 点睛：借助磁感线的分布情况推理磁场对应的性质是平时知识的逆推。‎ ‎5. 如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）‎ A. o点处的磁感应强度为零 B. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C. c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D. a、c两点处磁感应强度的方向不同 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，因此垂直于纸面向外的通电直导线受到的力不为零．故A错误．‎ M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同．当垂直于纸面向外的相同通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故B错误．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等．因此通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故C正确．a、c两点的磁场方向都是竖直向下，则a、c两点处放垂直于纸面向外的相同通电直导线受到的力方向相同．故D错误．故选C。‎ 考点：右手螺旋定则；磁场的叠加 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成。‎ ‎6. 某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是( )‎ A. 一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B. 一个伏特表和多个定值电阻 C. 一个安培表和一个电阻箱 D. 两个安培表和一个滑动变阻器 ‎【答案】D ‎【解析】A中根据闭合回路欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误；‎ ‎【点睛】对于闭合回路欧姆定律的应用，一定要注意公式形式的变通，如本题中，，，结合给出的仪器所测量的值，选择或者变通相对应的公式，‎ ‎7. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（　 　）‎ A. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A B. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A C. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A D. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为1．2A，故量程为1．2A+0．6A=1．8A；故每一小格表示0．06A；故AB错误；当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为1．8A；故每一小格表示0．06A；故C正确，D错误；故选C。‎ 考点：电表的改装 ‎【名师点睛】本题考查电表的改装，关键在于明确电路结构；特别是CD中要注意R2对电流表的量程没有影响。‎ ‎8. 一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速度为v，则金属棒内的电场强度大小为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：利用电流的微观表达式求的电流，由电阻的定义式求的电阻，由E=求的电场强度 解：导体中的电流为I=neSv 导体的电阻为R=‎ 导体两端的电压为U=RI 场强为E=‎ 联立解得E=ρnev 故选：C ‎【点评】本题主要考查了电流的微观表达式，根据电阻的决定式求的电阻，由E=求的场强 ‎9. 温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势E＝9.0V，内阻不计，G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1‎ ‎＝2mA；当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻的温度是（ ）‎ A. 60℃ B. 80℃ C. 100℃ D. 120℃‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：由图象知，当R的温度等于20℃时，热敏电阻的阻值R=4000Ω，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得：，解得：。‎ 当电流时，由串联电路特点及欧姆定律得：‎ 解得：。‎ 由图象知，此时热敏电阻的温度t=120℃．所以选：D．‎ 考点：本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、识图能力。‎ ‎10. 如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接。一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=，在安培力的作用下，金属棒以速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为（　　）‎ A. 30° B. 37°‎ C. 45° D. 60°‎ ‎【答案】A ‎【解析】假设流过导体棒的电流最小时，安培力方向与竖直方向的夹角是θ，对导体棒受力分析如图，则： 解得： μ=，当时，使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为30°，故A正确。‎ ‎11. 如图，a表示某电源路端电压随电流变化的图线，b表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确(　 　)‎ A. 阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率 B. 阴影部分的面积表示电源的输出功率 C. 当α=β时，电源的输出功率最大 D. 当α=β时，电源的效率最高 ‎【答案】BC ‎【解析】电源的路端电压随电流变化的图线与电阻的伏安特性曲线的交点，表示该电阻接在电源上时的电压和电流，阴影部分的面积对应这时的路端电压和电流的乘积，即表示电源的输出功率；故A错误，B正确。‎ 电源路端电压随电流变化的图线的斜率表示内电阻，外电阻两端电压随电流变化的图线的斜率表示外电阻，当内外电路的电阻相等时，即α=β时，电源的输出功率最大，此时电源的效率；故C正确，D错误。‎ 点睛：图象类问题要关注图象的斜率、图象的交点对应的物理意义，写出表达式分析求解。‎ ‎12. 把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧线，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a到b．以下说法正确的是(　 　)‎ A. a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转，当导线转到跟纸面垂直后再向下平移 B. a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转的同时向下平移 C. 要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内只可能是蹄形磁铁 D. 要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内可能是蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管甚至是直线电流 ‎【答案】BD ‎【解析】AB：由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，小磁针应为逆时针转动；当导体转过90°时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动．即为a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近磁铁，同时导线受到的安培力的方向一定与导线垂直．故A错误，B正确。‎ CD：根据常见磁场磁感线的分布，要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内可能是蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管甚至是直线电流。故C错误，D正确。‎ 点睛：分析通电导线在磁场中的受力运动要注意使用：电流元法(将导线分段处理)、特殊位置法(如转动，假设转过90°再次受力分析)、等效法、结论法等。‎ ‎13.‎ ‎ 利用如图所示的电流天平，可以测定磁感应强度，某次操作如下：①在天平的右臂下面挂一个N=100匝、水平边长L=5cm的矩形线圈，线圈下部处于虚线区域内的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面；②在线圈中通以图示方向、I=0.2A的电流，在天平左、右两边加上质量各为 m1、m2的砝码，天平平衡；③让电流反向（大小不变），在右边减去一个质量m=20g的砝码后，天平恰好重新平衡．重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（　　）‎ A. 磁场的方向垂直于纸面向里 B. 线圈所受安培力大小为0.1N C. 磁场的磁感应强度大小为1×10-3T D. 磁场的磁感应强度大小为0.1T ‎【答案】BD ‎【解析】A：让电流反向（大小不变），在右边减去一个质量m=20g的砝码后，天平恰好重新平衡．故原来安培力方向向下，改变电流方向后安培力方向向上；根据原来的安培力方向、电流方向由左手定则得磁场的方向垂直于纸面向外。故A错误 B：让电流反向（大小不变），在右边减去一个质量m=20g的砝码后，天平恰好重新平衡．则 得。故B正确。‎ CD：线圈所受安培力大小 得。故C错误D正确。‎ ‎14. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，电流表和电压表都看做理想电表，且R1大于电源的内阻r，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　 　)‎ A. 电压表读数减小 B. 电流表读数减小 C. 质点P将向上运动 D. 电源的输出功率逐渐增大 ‎【答案】AD ‎【解析】当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流I增大，电源的内电压增大，电源的路端电压U减小；‎ 对：增大、增大；‎ 对电容器：减小，质点P受到的电场力减小，质点P将向下运动；‎ 对：减小，减小；‎ 对电流表：增大；‎ 对：增大，增大；‎ 对：减小，电压表读数减小；‎ 电源的输出功率： 滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路外电阻R减小，(R1大于电源的内阻r)，当R减小时，输出功率增大。‎ 综上AD正确。‎ 点睛：在使用程序法分析电路动态变化时，要先局部电阻的变化到总电阻的变化到电路中电流的变化，再到电源内外电压的变化，再到干路电阻的电流电压变化，再到支路固定电阻电压电流的变化，最终支路变化电阻的电压电流变化；这样分析才思路清晰。建议除了程序法以外，适当了解下串反并同。‎ 二、实验题（18分）‎ ‎15. 某同学在实验室测定金属丝电阻率的实验中：‎ ‎（1）游标卡尺测量长度如图甲所示，可知其长度为L= ______ mm；‎ ‎（2）如图乙所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d= ______ mm； ‎ ‎（3）选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择 ______ 倍率的电阻挡（填：“×1”或“×100”）．并 ______‎ ‎ 再进行测量，之后多用表的示数如图丙所示，测量结果为R= ______ Ω．‎ ‎（4）若测出金属丝长度的测量值为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ= ______ （用R、d、L表示）．‎ ‎【答案】 (1). 50.15； (2). 0.226； (3). ×1； (4). 重新进行欧姆调零； (5). 13.0； (6). ‎ ‎【解析】(1)游标卡尺读数为主尺计数+游标尺格数×精确度，由图知：；‎ ‎(2)螺旋测微器的读数为因定部分+可动部分×精确度，由图知：；‎ ‎(3) 选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，即读数偏小。结果=读数×倍率，要让读数变大则换小倍率即先择“×1”倍率的电阻挡；换挡后必须重新进行欧姆调零；之后多用表的示数如图丙所示，测量结果为；‎ ‎(4)由可得：‎ 点睛：多用电表测量电阻属于粗略测量可不进行估读；多用电表测电阻时倍率的选择可记住“偏转大则换小倍率，偏转小则换大倍率”。‎ ‎16. 为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：‎ A．干电池一节 B．电压表v1（0-15V，内阻约为15KΩ）‎ C．电压表v2（0-3V，内阻约为3KΩ）‎ D．电流表A1（0-3A，内阻约为2Ω）‎ E．电流表A2（0-0.6A，内阻约为10Ω）‎ F．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）‎ G．变压器 H．滑动变阻器（0-1000Ω）‎ I．滑动变阻器（0-20Ω）‎ J．开关、导线 ‎（1）用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的滑动变阻器是 ______ ，电流表 ______ ，电压表 ______ （用代号回答）‎ ‎（2）根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图甲上连线．‎ ‎（3）某次实验记录如下： ‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 电流I/A ‎0.12‎ ‎0.20‎ ‎0.31‎ ‎0.32‎ ‎0.50‎ ‎0.57‎ 电压U/V ‎1.37‎ ‎1.32‎ ‎1.24‎ ‎1.18‎ ‎1.10‎ ‎1.05‎ 根据表中数据在坐标图乙上画出U-I图线，由图可求得E= ______ V，r= ______ Ω．‎ ‎（4）用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比 ______ （填“偏大”“偏小”或“相等”）．‎ ‎【答案】 (1). I； (2). E； (3). C； (4). 1.45； (5). 0.75； (6). 偏小 ‎【解析】（1）测一节干电池的电动势和内阻，根据量程：电压表选择题中的电压表v2（0-3V，内阻约为3KΩ）排除电压表v1（0-15V，内阻约为15KΩ）；电流表选择题中的电流表A2（0-0.6A，内阻约为10Ω）排除电流表A1（0-3A，内阻约为2Ω）；滑动变阻器选择（0-20Ω）这样有助于调节电路中电流时电流平缓变化。‎ 题末要求用代号回答，故答案为I 、E 、C ‎（2）‎ ‎（3）建立坐标轴、在图中描点、连线得下图，由图可得 ‎ ‎（4）用如图电路测得的电动势与电池电动势的真实值相比偏小。(此图对电源而言是电流表的外接法，外接法测得电动势偏小)‎ 点睛：电学器材仪表选择的原则：安全、准确、可行、方便(可操作性：调节时各量变化平缓)‎ 三、计算题（40分）‎ ‎17. 如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R0=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：‎ ‎（1）电源释放的电功率；‎ ‎（2）电动机消耗的电功率．将电能转化为机械能的功率；‎ ‎（3）电源的输出功率．‎ ‎【答案】（1）电源释放的电功率是20W．　‎ ‎（2）电动机消耗的电功率是12W，将电能转化为机械能的功率是8W．　‎ ‎（3）电源的输出功率为18W．‎ ‎【解析】试题分析：‎ ‎（1）电动机正常工作时，总电流为：I＝＝A＝2 A，电源释放的电功率为P＝EI＝10×2 W＝20 W。‎ ‎（2）电动机两端的电压为：‎ U＝E－Ir－U1＝（10－2×0．5－3．0）V＝6 V．（1分）‎ 电动机消耗的电功率为：P电＝UI＝6×2 W＝12 W．（1分）‎ 电动机消耗的热功率为：P热＝I2R0＝22×1．0 W＝4 W．（1分）‎ 电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为：‎ P机＝P电－P热＝（12－4）W＝8 W．（1分）‎ ‎（3）电源的输出功率为：P出＝P－P内＝P－I2r＝（20－22×0．5）W＝18 W．（3分）‎ 考点：输出功率、热功率。‎ ‎【名师点睛】本题考查非纯电阻电路功率的计算。（1）通过电阻两端的电压求出电路中的电流，电源的总功率为P=EI即可求得；（2）由U内=Ir可求得电源内阻分得电压，电动机两端的电压为U=E-U1-U内，电动机消耗的功率为P动=UI；（3）由P热=I2r可求的电源内阻消耗的功率，输出功率为P出=P-P热。对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．对于电动机的输出功率，往往要根据能量守恒求解。‎ ‎18. 在如图甲所示的电路中，滑片从最左端滑到最右端的过程中，电源的输出电压与输出电流的关系图线，如图乙中线MN，且M、N两点为滑动触头在最左或最右端时所对应的点．已知定值电阻A的阻值为RA=100Ω，电源有一定的内阻．求：‎ ‎（1）电源的内阻以及定值电阻B的阻值RB；‎ ‎（2）滑动变阻器C的最大电阻值．‎ ‎【答案】（1）电源的内阻为20Ω以及定值电阻B的阻值为5Ω；‎ ‎（2）滑动变阻器C的最大电阻值为300Ω．‎ ‎【解析】本题考查有关电路分析及闭合电路欧姆定律的应用。‎ ‎（1）根据U-I图象的斜率求出电源的内阻为：‎ 滑片滑到最右端时，滑动变阻器C和A被短路，外电阻是B ‎ ‎（2）滑片滑到最左端，电路电阻最大，电流最小，对应图象中的M点 代入数据： 解得：‎ ‎ 解得：‎ 点睛：结合图象及对应物理知识，要判断出图象的端点对应的电路情境。‎ ‎19. 如图所示，R1=R2=R3=R4=10Ω，平行板电容器板长L=20cm、间距d=8cm．有一带电小球两板的中间以初速度v0‎ ‎=1m/s垂直进入平行板电容器内．电键S断开时，小球恰好沿直线匀速地通过电容器；当电键S闭合时，小球恰好从上极板边缘通过电容器．取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）电键S闭合时，小球的加速度；‎ ‎（2）电源的内阻是多大．‎ ‎【答案】1）电键S闭合时，小球的加速度为2m/s2；‎ ‎（2）电源的内阻是10Ω．‎ ‎.....................‎ ‎（1）电键S闭合时，小球作类平抛运动， 则 ‎ 解得 a=2m/s2，‎ ‎（2）电键S闭合后，R1、R3并联与R4串联，则： ‎ 故 对带电小球有：‎ 电键S断开后，R1、R4串联，则 ‎ 对带电小球有： 联立上式得r=10Ω ‎20. 质量为m＝0.02‎ ‎ kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，安培力最大，电流最大．当电流最小时，有向上的最大静摩擦力，根据共点力平衡，结合安培力的大小公式，求出通过ab杆的电流范围．‎ 当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值，此时通过ab的电流最大为；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为，电流为两种情况下的受力图如图所示，‎ 由平衡条件得：对第一种情况有：‎ ‎，，，‎ 解上述方程得：‎ 对第二种情况有：，，，，‎ 解上述方程得：‎ 则通过ab杆的电流范围为： ‎