热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图,质量为m电阻时R发热金属棒ab,静置在宽为L的水平轨道上,整个装置处在磁感应强度是B的匀强磁场中.已知电源电动势为E,内阻是r,金属棒an与轨道间动摩擦因数是η,轨道的电阻忽略不计.求:

(1)金属棒ab与轨道间的摩擦力.

(2)当磁场方向沿竖直向上时,要保持ab处于静止,问磁感应强度B的变化范围.

正确答案

解:(1)回路中的电流为:I=

通过受力分析可知:f=BILsinα=

(2)刚好滑动时由共点力平衡可知:BILcosα-η(mg+BILsinα)=0

解得:B=

故磁感应强度B的变化范围为:0-

答:(1)金属棒ab与轨道间的摩擦力为

(2)当磁场方向沿竖直向上时,要保持ab处于静止,问磁感应强度B的变化范围为0-

解析

解:(1)回路中的电流为:I=

通过受力分析可知:f=BILsinα=

(2)刚好滑动时由共点力平衡可知:BILcosα-η(mg+BILsinα)=0

解得:B=

故磁感应强度B的变化范围为:0-

答:(1)金属棒ab与轨道间的摩擦力为

(2)当磁场方向沿竖直向上时,要保持ab处于静止,问磁感应强度B的变化范围为0-

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,倾角为θ=30°的光滑导电轨道不计电阻,两轨平行,相距L=20cm,轨道上端接有一电动势E=3V,内阻r=0.5Ω的电池,轨道上垂直放置一根质量m=30g,电阻R=1.5Ω的金属棒MN,为使MN棒能静止在轨道上(g取10m/s2).

(1)所需加的匀强磁场的磁感应强度B最小值为多少?最小磁感应强度的方向怎样?

(2)磁感应强度B的大小、方向如何时,MN对轨道的压力最小?

正确答案

解:(1)对导体棒受力分析如图所示:

(1)设安培力方向与斜面夹角为α,对导体棒受力分析如图所示:

由平衡条件得:

B′ILcosα=mgsinθ

B′=

当α=0°时,B′最小,其最小值为:

B′min=

由于安培力方向平行斜面向上,电流方向垂直纸面向里,由左手定则可判断磁场方向垂直斜面向上.

(2)磁场方向水平向左

且:B2IL=mg

则:B2=

答:(1)所需加的匀强磁场的磁感应强度B最小值为,最小磁感应强度的方向垂直斜面向上

(2)磁感应强度B的大小为、方向水平向左时,MN对轨道的压力最小

解析

解:(1)对导体棒受力分析如图所示:

(1)设安培力方向与斜面夹角为α,对导体棒受力分析如图所示:

由平衡条件得:

B′ILcosα=mgsinθ

B′=

当α=0°时,B′最小,其最小值为:

B′min=

由于安培力方向平行斜面向上,电流方向垂直纸面向里,由左手定则可判断磁场方向垂直斜面向上.

(2)磁场方向水平向左

且:B2IL=mg

则:B2=

答:(1)所需加的匀强磁场的磁感应强度B最小值为,最小磁感应强度的方向垂直斜面向上

(2)磁感应强度B的大小为、方向水平向左时,MN对轨道的压力最小

1
题型:简答题
|
简答题

如图,一根长为20cm质量为2.0kg的导体棒AB用绝缘丝线悬挂在水平磁场B=0.2T的水平磁场中,要使悬线中的拉力为0,导体棒AB中通电方向怎样?电流多大?

正确答案

解:根据平衡条件,安培力方向向上,因此根据左手定则可判断流过AB的电流方向为向右;

根据平衡条件,有:

mg=BIL

解得:

I==500A.

答:电流强度大小为500A,方向由A指向B(或向右).

解析

解:根据平衡条件,安培力方向向上,因此根据左手定则可判断流过AB的电流方向为向右;

根据平衡条件,有:

mg=BIL

解得:

I==500A.

答:电流强度大小为500A,方向由A指向B(或向右).

1
题型:简答题
|
简答题

在倾角为θ光滑平行导轨,处在磁感强度为B的匀强磁场中,导轨接入电动势为E、内阻为r的直流电源.电路中有一阻值为R的电阻,其余电阻不计,将质量为m、长为L,的导体棒由静止开始释放,求导体棒在释放瞬间的加速度?

正确答案

解:受力分析如图所示,导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F,由牛顿第二定律:

mgsin θ-Fcosθ=ma…①

F=BIL…②

I=…③

由①②③式可得:

a=gsinθ-

答:导体棒在释放瞬间的加速度的大小为gsinθ-

解析

解:受力分析如图所示,导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F,由牛顿第二定律:

mgsin θ-Fcosθ=ma…①

F=BIL…②

I=…③

由①②③式可得:

a=gsinθ-

答:导体棒在释放瞬间的加速度的大小为gsinθ-

1
题型:简答题
|
简答题

有一金属细棒ab,质量m=0.05kg,电阻不计,可在两条轨道上滑动,如图所示,轨道间距为L=0.5m,其平面与水平面的夹角为θ=37°,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1.0T,金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5,(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)回路中电源电动势为E=3V,内阻r=0.5Ω.求:

①为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动,流过金属细棒ab的电流的最大值为多少?

②滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内,金属棒能静止在轨道上?

(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

正确答案

解:(1)当金属棒正要向上滑动时,摩擦力沿斜面向下并达最大,此时通过金属棒的电流达到最大I1

mgsinθ+μmgcosθ=I1LB      

解得:I1=1A               

(2)由            

解得:R1=2.5Ω              

当金属棒正要向下滑动时,摩擦力沿斜面向上并达最大,此时通过金属棒的电流最小为I2

mgsinθ=μmgcosθ+I2LB      

            

解得:R2=14.5Ω            

2.5Ω≤R≤14.5Ω      

答:(1)为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动,流过金属细棒ab的电流的最大值为1A.

(2)滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围为2.5Ω≤R≤14.5Ω,金属棒能静止在轨道上

解析

解:(1)当金属棒正要向上滑动时,摩擦力沿斜面向下并达最大,此时通过金属棒的电流达到最大I1

mgsinθ+μmgcosθ=I1LB      

解得:I1=1A               

(2)由            

解得:R1=2.5Ω              

当金属棒正要向下滑动时,摩擦力沿斜面向上并达最大,此时通过金属棒的电流最小为I2

mgsinθ=μmgcosθ+I2LB      

            

解得:R2=14.5Ω            

2.5Ω≤R≤14.5Ω      

答:(1)为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动,流过金属细棒ab的电流的最大值为1A.

(2)滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围为2.5Ω≤R≤14.5Ω,金属棒能静止在轨道上

下一知识点 : 左手定则
百度题库 > 高考 > 物理 > 安培力

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题