于平衡状态；电流表的示数I；此时细沙的质量m2；④D的底边长度Lm2－m1g3IL4m2m1
解析：考查了安培力作用下物体的平衡，解题的关键是弄清实验原理。分析知，两次细沙的重力差与D的底边所受安培力相等，即BIL＝m2－m1g，所以磁感应强度B＝根据m1和m2的关系及左手定则可判断磁感应强度的方向。三、论述计算题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13．10分为m＝002kg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＝02m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝04，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导m2－m1g；IL
f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：014A≤I≤046A解析：杆ab中的电流为a到b，所受的安培力方向平行于导轨向上。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F1，此时通过ab的电流最大为Imax；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F2，电流为Imi
。正确地画出两种情况下的受力图，由平衡条件列方程求解。根据第一幅受力图列式如下：F1－mgsi
θ－Fμ1＝0FN－mgcosθ＝0，Fμ1＝μFN，F1＝BImaxd解上述方程得：Imax＝046A
根据第二幅受力图，F2＋Fμ2－mgsi
θ＝0，FN－mgcosθ＝0，Fμ2＝μFN，F2＝BImi
d解上述方程得：Imi
＝014A。14．12分济南一中2013～2014学年高二上学期期末如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界，一束电子电量为e，质量为m，重力不计，由静止状态从P点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q点。匀强磁场的磁感应强度为B，磁场边界宽度为d，电子从磁场边界Ⅲ穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30°。求：
1电子在磁场中运动的时间t；2若改变PQ间的电势差，使电子刚好不能从边界Ⅲ射出，则此时PQ间的电势差U是多少？
fπmeB2d2答案：126eB2mv2解析：1由evB＝mR2πRT＝v
2πm得电子在磁场中运动周期T＝eB30°1πm电子在磁场中运动时间：t＝T＝T得：t＝360°126eB2电子刚好不从边界Ⅲ穿出时轨道与边界相切，运动半径为R＝dv2eBd由evB＝m得v＝Rmmv2PQ间由eU＝2eB2d2得U＝2m1512分沈阳市2014～2015学年高二上学期期末如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电r