热门试卷

解：（1）杆受力如图所示

由平衡条件得：mg=BIL，

解得：==1A；

由左手定则可知，电流方向从A到B．

（2）电流反向后杆受力如图所示，

由平衡条件得：

FOA+FO′B=G+FA，

其中：FOA=FO′B，G=FA，

解得：FOA=G=0.1N；

（3）由2FOA=G+BIL得，

绳子的拉力 FOA与电流I的关系：

=0.05+0.05IA，

导线OA的拉力随电流大小的变化关系如图所示；

答：（1）电流的大小为1A，方向从A到B；

（2）导线OA对金属杆的拉力是0.1N．

（3）导线OA的拉力随电流大小的变化关系图象如图所示．

解：（1）棒静止时，受力如图．

则有：F=Gtan60°

即BIL=Gtan60°

解得B===T．

故匀强磁场的磁感应强度大小为 T．

（2）ab棒对导轨的压力与FN大小相等．

FN===6N

故ab棒对导轨的压力为6N．

（3）若要使B取值最小，即安培力F最小．显然当F平行斜面向上时，F有最小值，此时B应垂直于斜面向上，且有：

F=Gsin60°

所以BminIL=Gsin60°

Bmin===T．

故当B垂直于斜面向上时，有最小值，为T．

答：（1）匀强磁场的磁惑应强度为 T．

（2）ab棒对导轨的压力6N

（3）B应垂直于斜面向上，最小值为T．

解：（1）依题意，对金属棒ab进行受力分析，如图所示

闭合电路欧姆定律，①

平衡方程，F=mgtanθ②

安培力大小F=BIL③

由①②③式得：

则有B=mgtanθ

解得B=

（2）金属棒ab静止在斜面上且对斜面压力为零，则安培力F′与重力G构成一对平衡力，受力如图

因F=mg④

又F′=B′IL⑤

I=⑥

由④⑤⑥式得

则有 

解得，  

方向水平向左

答：（1）使金属棒能静止在平行导轨上，所加磁场的磁感应强度是；

（2）若使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场磁磁感应强度的最小值为；方向水平向左．

解：

（1）当磁场放水平向左时，对ab受力分析，可知其受到安培力和重力平衡：

mg=B0IL，

解得：

，

由闭合电路的欧姆定律可得：

E=I（r+R0）=2×（0.5+1）=3V．

（2）对ab由平衡条件可得：

B1ILcosθ=mgsinθ，

解得：

．

（3）要使所加匀强磁场的磁感应强度最小，应使安培力竖直向上，由左手定则可知匀强磁场的方向垂直导轨平面斜向上．

答：

（1）电源的电动势E=3V；

（2）如果将匀强磁场的方向改为竖直向上，仍要使导体棒ab静止在导轨上，所加匀强磁场的磁感应强度B1的大小为0.375T；

（3）欲使导体棒ab静止在导轨上，要使所加匀强磁场的磁感应强度最小，匀强磁场的方向垂直导轨平面斜向上．

解：

（1）A、根据牛顿第二定律知，a=，则a与F不成正比．故A错误．

B、以恒定功率启动，速度增加，根据P=Fv知，牵引力减小，根据牛顿第二定律，知加速度减小，做变加速直线运动．故B错误．

C、当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，则F=f．P=Fvm，速度减小，F不变，则P减小，即减小牵引功率．故C正确．

D、汽车做匀加速直线运动时，当速度达到一定值，功率达到额定功率，速度继续增大，功率不变，则牵引力减小，又做变加速直线运动，所以匀加速的末速度不可能达到最大速度．故D错误．

故选C．

（2）在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为

F=ILB                                      ①

设炮弹的加速度的大小为a，则有因而

F=ma                                       ②

炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而v2=2aL     ③

联立①②③代入题给数据得：I=6.0×105A

                        a=4.0×105m/s2

故通过导轨的电流I=6.0×105A．a=4.0×105m/s2 

故答案为：（1）C                                                

（2）6.0×105A；4.0×105m/s2

解：由F=BIl得：

I===5A

由左手定则判定电流方向由A到B．

答：导线中电流大小为为5A，方向由A到B．

解：（1）根据共点力平衡可知F=μmg=0.1×0.5×10N=0.5N，方向向右

（2）根据左手定则可知，竖直向上

（3）由F=BIL可得，I=

答：（1）金属棒所受安培力的大小为0.5N，方向向右；

（2）空间中磁场的方向竖直向上；

（3）金属棒中电流的大小为2.5A