热门试卷

解：（1）根据闭合电路欧姆定律I===2A

I与B垂直，故F=BIL=2×2×0.2=0.8N

（2）根据左手定则判断安培力的方向，垂直导轨斜向上与水平面成30°角，根据平衡条件：

N+Fsin30°=mg

得：N=0.6N

（3）根据平衡条件：f=Fcos30°=0.8×=0.4N

答：（1）金属棒受到的安培力0.8N；

（2）轨道对棒的支持力0.6N； 

（3）轨道对棒的摩擦力为0.4N．

解：由细线拉力恰好为0可知，磁场力为：F=mg

又F=BIL

解得：B=

答：磁感应强度B为．

解：根据安培力公式F=BIL和左手定则，可知它们所受的安培力大小相等，方向相反；若电流不相同时，则电流越大，所受的安培力越大．

故答案为：相等，相反，越大．

解：（1）导轨和导体棒的电阻不计，电源内阻可忽略，由欧姆定律得：I==A

导体棒受到的安培力大小为：F=BI1L=0.2×0.2×1 N=0.04N

（2）假设导体棒受到的摩擦力沿导轨向上．根据左手定则，导体棒受到的安培力沿导轨向上．则由平衡条件得：F+f=mgsinθ

得：f=mgsinθ-F

代入数据得：f=0.46N，故沿斜面向上

答：（1）导体棒受到的安培力大小为0.04N；

（2）导体棒受到的摩擦力大小为0.46N，方向沿斜面向上．

解：（1）磁感应强度方向为z负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，根据平衡条件B1ILRcosθ=mgRsinθ，所以B1=，

（2）磁感应强度方向为y正向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿z正方向，根据平衡条件，当BIL刚好等于mg时，绳的拉力为零，所以B2=，

（3）若磁感线与悬线平行时，磁场方向方向沿悬线向下，B3IL=mgsinθ，

答：①若磁感线与z轴平行，则磁感应强度B1=，方向为z负方向

②若磁感线与y轴平行，则磁感应强度B2=，方向为y正向

③若磁感线与悬线平行，则磁感应强度B3=，方向沿悬线向下

解：通电导线所受安培力方向由左手定则判定：水平向右．

安培力的大小为：

F=IBL=1×2×0.2N=0.4N

答：通电导线所受的安培力方向为水平向右；该通电导线受到的安培力大小为0.4N．

解：（1）闭合电键K前，活塞受到：重力、弹簧的弹力和液体的压强产生的压力（大气产生的压力上下相互抵消）．设这时液体的高度为h0，由受力平衡得：

mg+ρgh0•L2=F0   ①

F0是开始时弹簧的弹力．

闭合电键K后，电流的方向从右向左，根据左手定则可以判定安培力的方向向下，此时的受力平衡：

mg+ρgh•L2+BIL=F   ②

此时向下的力增加了一个，故液体的压强产生的压力要减小，即液体的高度要减小，油柱的是上表面要下降．

（2）油柱上表面下降x，进入容器的液体的体积：△V=S•x

活塞下降的高度：x′==•x

液体的高度：h=h0-x+x′=h0-（-1）x  ③

弹簧的弹力变化：F-F0=k•x′=•kx④

联立①②③④解得：B=x⑤

（3）通过⑤式可以看出：增大电流I或减小液体的密度ρ，减小弹簧的劲度系数k，减小细管的面积等都可以实现．

答：（1）在如图所示的情况下，闭合电键K后，油柱的上表面油柱下移动；

（2）若电流表的示数为I，油柱上表面变化的高度为x，则磁感应强度为；

（3）在磁感应强度B保持不变的情况下，要使油柱的上表面高度差变化更明显，可采用I增大，k、ρ、减小等措施．

解：（1）根据欧姆定律：

I===0.6A

安培力F=BIL=1×0.6×0.5=0.3N

沿斜面方向，根据平衡条件：mgsin37°=f+BIL

得：f=0.3N，方向沿斜面向上；

（2）当安培力较小，物体恰好要沿斜面下滑时，金属棒受力如图a所示．

沿斜面方向：

F+fm=mgsinθ，

又F=BIL=BL

fm=kmg

三式联立得：R=15Ω

当安培力较大，物体恰好要沿斜面上滑时，金属棒受力如图b所示

沿斜面的方向：

F=fm+mgsinθ

又F=BIL=BL

fm=kmg

三式联立解得：R=3Ω

综上：滑动变阻器调节在3Ω≤R≤15Ω范围，金属棒能静止在轨道上；

答：（1）滑动变阻器电阻为10Ω时，ab棒受到的安培力是0.3N，静摩擦力是0.3N，静摩擦力的方向沿斜面向上；

（2）滑动变阻器调节在3Ω≤R≤15Ω范围内金属棒能静止在轨道上．