热门试卷

解：金属细杆在重力、安培力作用下处于平衡状态，安培力和重力等大反向，故安培力方向竖直向上．

根据左手定则，伸开左手大拇指指向上方，四指从a指向b，则手心朝向纸外，故磁感应强度垂直于纸面向里．

金属棒的安培力：F=BIL…①

有二力平衡有：F=mg…②

联立①②代入数据解之得：B===0.5T

答：该磁场的磁感应强度为0.5T，方向垂直纸面向里．

解：（1）导线所在处磁场方向向左，根据左手定则判断可知：安培力方向垂直于导线向下   

（2）根据左手定则判断可知：安培力方向垂直于导线斜向左下方，

（3）物块A匀速下滑，故A受力平衡，故受竖直向下的重力与竖直向上的支持力

（4）通过电场强度的方向可知，左侧为负，右侧为正，负电荷受到的电场力与P点的场强方向相反，故斜向右下方

受力如图

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：（1）根据F=BIL得：=5×10-7T         

（2）当导线中电流变化时，导线所在处的磁场不变，为5×10-7T

故有：F=BIL=0.5×10-7N．                

根据左手定则，方向垂直于棒向上      

答：（1）当导线中通以I1=2A的电流时，导线受到的安培力大小为 1.0×10-7N，则该磁场的磁感应强度为5×10-7T 

（2）若该导线中通以I2=1A的电流，则该处的磁感应强度为5×10-7T，此时导线所受安培力大小是0.5×10-7N，方向垂直于棒向上

解：A、根据左手定则可以判断，电流的方向是向外的，

B、根据左手定则可以判断，电流的方向是沿导线向上的，

C、根据左手定则可以判断，磁场的方向是垂直纸面向里的，

D、根据左手定则可以判断，磁场的方向垂直于F斜向下，

E、根据左手定则可以判断，安培力的方向垂直导线斜向上，

F、根据左手定则可以判断，安培力的方向垂直于B斜向下．

解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

I===1.5A

导体棒受到的安培力：

F安=BIL=0.3N

（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0.24N

由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f

根据共点力平衡条件

mg sin37°+f=F安

解得：f=0.06N

（3）匀强磁场B的方向改为竖直向上时，安培力水平向右，

将其沿斜面与垂直斜面分解，可得，F安cos37°=0.3×0.8N=0.24N

 而重力的下滑分力，F1=mg sin37°=0.24N

因此金属棒不受摩擦力．

答：（1）导体棒受到的安培力大小0.3N；

（2）导体棒受到的摩擦力0.06N；

（3）若只把匀强磁场B的方向改为竖直向上，其他条件都不变，导体棒受到的摩擦力为零．

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：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：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-．