- 通电直导线在磁场中受到的力
- 共166题
14.如图为两相互平行且倾斜放置的导轨,导轨平面的倾角为30°,导轨表面光滑,导轨间的距离L=1 m,导轨下端接有电阻R=0.8Ω,导轨电阻不计.匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B=1T,质量m=0.5 kg.电阻r=0.2Ω的金属棒ab垂直置于导轨上.现用沿轨道平面向上且垂直于金属棒的力,使金属棒ab沿斜面向上运动,金属棒先以2m/s2的加速度做匀加速运动,当ab棒滑行1 m后速度保持不变,g取10 m/s2.
求:
(1)金属棒匀速运动时的拉力F的大小;
(2)拉力F的最大功率;
(3)金属棒开始运动后前3 s内通过电阻R的电量.
正确答案
(1)4.5N;
(2)11W;
(3)5C
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知识点
17.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计,阻值为R的导体棒垂直于导轨放置,且与导轨接触良好。导轨所在空间存在匀强磁场,匀强磁场与导轨平面垂直。t=0时,将开关S由1掷向2,分别用q、i、v和a表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小,则下列的图象中正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
22.如图所示,MN、PQ为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨,相距为d=0.5m,M、P之间连一个R=1.5Ω的电阻,导轨间有一根质量为m=0.2kg,电阻为r=0.5Ω的导体棒EF,导体棒EF可以沿着导轨自由滑动,滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好。整个装置的下半部分处于水平方向且与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T。取重力加速度g=10m/s2,导轨电阻不计。
(1)若导体棒EF从磁场上方某处沿导轨下滑,进入匀强磁场时速度为v=2m/s,
a.求此时通过电阻R的电流大小和方向
b.求此时导体棒EF的加速度大小
(2) 若导体棒EF从磁场上方某处由静止沿导轨自由下滑,进入匀强磁场后恰好做匀速直线运动,求导体棒EF开始下滑时离磁场的距离。
正确答案
(1)a.电动势:E=Bdv
由闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r) I= Bdv/(R+r) I=1A
方向:由P指向M
b.导体棒所受安培力:F=BId
由牛顿第二定律:mg-F=ma
a=(mg-BId)/m a=5m/s2
(2)由于匀速:mg=BId
I=E/(R+r)
E=Bdv
v=mg(R+r)/B2d2 v=4m/s
由自由落体公式:v2=2gh
h=v2/2g=0.8m
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知识点
11.如图两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置,整个装置处于垂直AB方向的匀强磁场中。当金属杆ab中通有从A到B的恒定电流I时,金属杆ab保持静止。则磁感应强度方向和大小可能为( )
正确答案
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知识点
2.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极B,沿边缘内壁放一个圆环形电极A,把A、B分别与电源的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体。现把玻璃皿放在如图所示的磁场中,液体就会旋转起来。若从上向下看,下列判断正确的是( )
正确答案
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知识点
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