热门试卷

图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．

（2）完成下列主要实验步骤中的填空

①按图接线．

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1．

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D重新处于平衡状态，然后读出电流表的示数I，并用天平称出此时细沙的质量m2

④用米尺测量______．

（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=______．

（4）判定磁感应强度方向的方法是：若______，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之磁感应强度方向垂直纸面向里．

如图所示，两个完全相同的光滑绝缘环正对着固定在水平地面上，绝缘环的半径R=0.5m，一质量m=60g，长l=1m、电阻r=1.5Ω的导体棒穿过两环放于其上，且软导线丝将导体棒与一电动势E=3v、内阻不计的电源构成闭合电路，整个装置处于竖直向上、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中．重力加速度g=10m/s2．开关闭合后，求：

（1）导体棒沿绝缘环上升的最大高度h；

（2）导体棒沿绝缘环上升过程中的最大速度vm．

据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁紧密连接．开始时炮弹静止在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出，设两导轨之间的距离d=0.10m，导轨长L=5.0m，炮弹质量m=0.30kg．导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可以认为炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T，方向垂直于纸面向里．若炮弹整个加速过程仅需0.005s，（假设整个加速过程为匀加速运动且不计一切阻力．）求：

①该加速阶段炮弹的加速度

②通过导轨的电流I．

如图所示，在磁感应强度B=1T、方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ=37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab．已知接在滑轨中的电源电动势E=12V，内阻r=0.1Ω．ab杆长L=0.5m，质量m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连（绳与棒垂直，与轨道面平行），物体的质量为M=0.3kg．杆与滑轨间的动摩擦因数μ=0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计．求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留两位有效数字）

如图，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ，磁感应强度为B

求：（1）作出导体棒的受力图

（2）导体棒MN所受的安培力．

（3）轨道对导体棒的支持力．

（4）导体棒MN所受的摩擦力．

如图所示，在一个足够大、垂直纸面的匀强磁场中，用金属细线将粗细均匀的金属棒吊起，使其呈水平状态．已知金属棒长L=0.1m，质量m=0.1㎏，棒中通有I=20A方向向右的电流，g=10m/s2．

（1）若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小和方向；

（2）若棒中电流大小不变，方向变为向左，金属棒依然呈水平状态，试计算金属棒对每根细线的拉力大小．

长L=60cm质量m=6.0×10-2kg，粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为B=0.4T，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力，问要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何？（g=10m/s2）

如图所示，质量为m、长度为L水平金属棒通过两根细金属丝悬挂在绝缘架MN下面，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，当金属棒通过a→b的电流I后将向外偏转α角重新平衡，求匀强磁场的磁感应强度．

在磁感应强度是4.0×10-2T的匀强磁场中，有一条与磁场方向垂直、长8cm的通电导线ab，如图所示，通电导线所受安培力是1.0×10-2N，方向垂直纸面指向外，求导线中电流的大小和方向．