如圖所示,兩根平行放置的導(dǎo)電軌道,間距為L,傾角為,軌道間接有電動(dòng)勢(shì)為E(內(nèi)阻不計(jì))的電源,現(xiàn)將一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab水平且與軌道垂直放置在軌道上,金屬桿與軌道接觸摩擦和電阻均不計(jì),整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(磁場垂直于金屬棒)ab桿靜止在軌道上,求:

1若磁場豎直向上,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1是多少?

2)如果通電直導(dǎo)線對(duì)軌道無壓力,則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的B2是多少?方向如何?

 

(1)    (2)   方向水平向左

【解析】

試題分析:(1)導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上,受到重力、支持力和安培力三個(gè)力作用,側(cè)視圖如圖所示.

由平衡條件得:

又:

根據(jù)閉合電路歐姆定律:

以上各式聯(lián)立解得:,即

(2)金屬棒ab靜止在斜面上且對(duì)斜面壓力為零,則安培力F′與重力G構(gòu)成一對(duì)平衡力,側(cè)視圖如圖所示.

又:

根據(jù)閉合電路歐姆定律:

以上各式聯(lián)立解得:,整理得: 

由左手定則知:勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的B2的方向水平向左.

考點(diǎn):本題考查通電導(dǎo)體在磁場中平衡問題,同時(shí)考查了受力分析、閉合電路歐姆定律、安培力表達(dá)式的應(yīng)用及左手定則.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源:課標(biāo)綜合版 高考模擬題 題型:

如下圖所示:木板A在光滑的水平面上向左滑動(dòng),小木塊B從木板的左端沿粗糙表面向右滑動(dòng),兩個(gè)物體初速度大小相等,木板A的質(zhì)量大于小木塊B的質(zhì)量,木塊始終沒有滑出木板.下面是描述兩個(gè)物體的速度隨時(shí)間變化的v-t圖像,取向右為速度正方向,其中正確的是

[  ]

A.

B.

C.

D.

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回旋加速器是加速帶電粒子的裝置.其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能,則下列說法中正確的是(  )

A.減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B.增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓

C.增大D形金屬盒的半徑

D.減小狹縫間的距離

 

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科目:高中物理 來源:2015屆江蘇省揚(yáng)州市高二第一學(xué)期期末調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

15分)如圖所示,在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L=1m,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感強(qiáng)度B=0.5T.一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強(qiáng)磁場,導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω,定值電阻R=0.2Ω,其余電阻忽略不計(jì).求:

1)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);

2R上消耗的電功率;

3)若在導(dǎo)體棒上施加一外力F,使導(dǎo)體棒保持勻速直線運(yùn)動(dòng),求力F的大小和方向.

 

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科目:高中物理 來源:2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(選修)(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

6分)讀出下圖中游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù),游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_________mm;螺旋測微器的讀數(shù)為_________mm。

 

 

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科目:高中物理 來源:2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(選修)(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來,金屬環(huán)有一半處于與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場中,從某時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過程中,關(guān)于線拉力的大小,下列說法中正確的是(    

A大于環(huán)重力mg,并逐漸減小

B始終等于環(huán)重力mg

C小于環(huán)重力mg,并保持恒定

D大于環(huán)重力mg,并保持恒定

 

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科目:高中物理 來源:2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(選修)(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

螺旋測微器的示數(shù)為 mm

 

 

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科目:高中物理 來源:2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(選修)(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,一通電直導(dǎo)線置于勻強(qiáng)磁場中,電流方向垂直紙面向里,圖中能正確表示該導(dǎo)線所受安培力的是( )

AF1         BF2

CF3         DF4

 

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如圖所示,MN為半徑較大的光滑圓弧軌道的一部分,把小球A放在MN的圓心處,再把另一小球B放在MN上離最低點(diǎn)C很近的B處,今使兩球同時(shí)自由釋放,則在不計(jì)空氣阻力時(shí)有(   )

AA球先到達(dá)C點(diǎn)

BB球先到達(dá)C點(diǎn)

C.兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)

D.無法確定哪一個(gè)球先到達(dá)C點(diǎn)

 

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