如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直．已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图11乙为图甲沿a→b方向观察的平面图．若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．
（1）请在图11乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；
（2）求出磁场对导体棒的安培力的大小；
（3）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向．
考点分析：
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如图所示，在光滑水平面上有一长为L
1、宽为L
2的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合．线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R．现将用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行．求线框被拉出磁场的过程中：
（1）通过线框的电流；
（2）线框中产生的焦耳热；
（3）线框中a、b两点间的电压大小．
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用电流表和电压表测一个电阻值约为25kΩ、额定功率为
W的电阻R
x的阻值，备用器材有：
①量程0～100μA，内阻约为500Ω的电流表A
1②量程0～500μA，内阻约为300Ω的电流表A
2③量程0～1V，内阻约为10kΩ的电压表V
1④量程0～15V，内阻约为100kΩ的电压表V
2⑤量程0～50V，内阻约为500kΩ的电压表V
3⑥直流稳压电源两端的输出电压为16V
⑦滑动变阻器，阻值范围 0～500Ω，允许最大电流 lA
⑧待测电阻R
x，开关和导线若干
（1）为了测量准确，电压表应选
，电流表应选
．（填写仪器前的序号）
（2）在方框内画出实验电路图．
（3）若测量值为R
测，真实值为R
真，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下，R
测 R
真（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
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某同学在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，测得若干组电池两端电压值和对应的通过干电池的电流值，并利用这些数据画出了如图9所示的U-I图象．则由此U-I图象可知，该干电池的电动势的测量值为
V，内电阻的测量值为
Ω．（本题结果保留到小数点后2位）
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如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B=θ，导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路．设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R
，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻，关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图象中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
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某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图甲所示，其中P为电流传感器，V为电阻很大的电压表．实验时，先将开关S
1闭合，单刀双掷开关S
2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数．再迅速将开关S
2掷向b，使电容器放电．电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图乙所示．然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数．对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是（ ）
A．流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相同
B．图乙中的第①段（充电阶段）电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量
C．电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图象应为一条过原点的倾斜直线
D．电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关
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