热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,两平行光滑导轨相距为20cm,与内阻r为0.5Ω的电源相连,导轨平面与水平面成45°角.整个装置处在方向竖直向下,磁感应强度B为1T的匀强磁场中,当滑动变阻器调至阻值为零时,在导轨上放置一质量为0.2kg的金属棒MN,恰好处于静止状态,经测量,导轨间的金属棒电阻值R为0.5Ω.导轨、导线电阻不计,g取10m/s2

(1)求金属棒所受安培力的大小,并指明金属棒上电流的方向;

(2)计算电源电动势E.

正确答案

解:(1)如图,金属棒受mg、N和F作用处于静止,依平衡条件,可知F方向必水平向右,再依左手定则可知金属棒电流流向是M流向N;

对金属棒依平衡条件得:Nsin45°=F

Ncos45°=mg

由上两式,解得:F=mg=0.2×10N=2N

(2)根据安培力大小公式F=BIL

及闭合电路欧姆定律,E=I(r+R)

由上两式,解得:I==A=10A

则E=10V

答:(1)金属棒电流流向是M流向N,金属棒所受安培力的大小2N;(2电源电动势E)10V.

解析

解:(1)如图,金属棒受mg、N和F作用处于静止,依平衡条件,可知F方向必水平向右,再依左手定则可知金属棒电流流向是M流向N;

对金属棒依平衡条件得:Nsin45°=F

Ncos45°=mg

由上两式,解得:F=mg=0.2×10N=2N

(2)根据安培力大小公式F=BIL

及闭合电路欧姆定律,E=I(r+R)

由上两式,解得:I==A=10A

则E=10V

答:(1)金属棒电流流向是M流向N,金属棒所受安培力的大小2N;(2电源电动势E)10V.

1
题型:简答题
|
简答题

电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到v=10km/s得电子炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道之间的距离d=2m,导轨长L=100m,通以恒定电流I=10A.不计轨道摩擦,求:

(1)弹体的加速度;

(2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度.

正确答案

解:(1)由运动学2ax=v2-v02可得弹体的加速度为:

a===5×105m/s2

(2)安培力为F=BIL,进而由牛顿第二定律可得:

BIL=ma

解得:

B===55T;

答:(1)弹体的加速度为5×105m/s2

(2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为55T.

解析

解:(1)由运动学2ax=v2-v02可得弹体的加速度为:

a===5×105m/s2

(2)安培力为F=BIL,进而由牛顿第二定律可得:

BIL=ma

解得:

B===55T;

答:(1)弹体的加速度为5×105m/s2

(2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为55T.

1
题型:简答题
|
简答题

在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面向下,如图所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,则磁感应强度的大小是多少?

正确答案

解析:通电导体棒受三个力:重力、弹力和安培力.其中安培力沿斜面向上,与导体棒重力沿斜面向下的分力平衡,

   故有:BIL=mgsin30°,

   所以B=

答:磁感应强度的大小是

解析

解析:通电导体棒受三个力:重力、弹力和安培力.其中安培力沿斜面向上,与导体棒重力沿斜面向下的分力平衡,

   故有:BIL=mgsin30°,

   所以B=

答:磁感应强度的大小是

1
题型:简答题
|
简答题

根据磁场和导线电流的关系,标明下列图中安培力的方向.

正确答案

解:如图

第二个图安培力垂直纸面向里

解析

解:如图

第二个图安培力垂直纸面向里

1
题型:简答题
|
简答题

与电源相连水平放置的光滑导轨末端放一质量为m的导体棒ab,长为L,高出地面H(如图7所示)整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,已知电源电动势为E,内阻为r,电阻为R(其余电阻不计),磁感应强度为B,当K闭合后导体棒水平射程为s.求:

(1)安培力所做的功;

(2)经过开关K的电量.

正确答案

解:(1)离开导轨后做平抛运动,根据平抛运动的分运动公式,有:

s=vt

H=

联立解得:

v=S

对加速过程根据动能定理,有:

W==

(2)杆加速过程,受重力、支持力和安培力,根据动量定理,有:

FA•△t=mv-0

其中:FA=BIL

联立,有:

BIL•△t=mv

BLq=mv

故:q=

答:(1)安培力所做的功为

(2)经过开关K的电量为

解析

解:(1)离开导轨后做平抛运动,根据平抛运动的分运动公式,有:

s=vt

H=

联立解得:

v=S

对加速过程根据动能定理,有:

W==

(2)杆加速过程,受重力、支持力和安培力,根据动量定理,有:

FA•△t=mv-0

其中:FA=BIL

联立,有:

BIL•△t=mv

BLq=mv

故:q=

答:(1)安培力所做的功为

(2)经过开关K的电量为

1
题型:简答题
|
简答题

电磁炮是利用磁场对电流的作用力把电能转变成机械能,使炮弹发射出去.如图所示,把两根长为s(s足够大),互相平行的铜制轨道放在磁场中,轨道之间放有质量为m的炮弹,炮弹架在长为L、质量为M的金属架上,已知金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比,当有恒定的大电流I1通过轨道和炮弹架时,炮弹与金属架在磁场力的作用下,获得速度v1时刻加速度为a,当有恒定的大电流I2通过轨道和金属架时,炮弹最大速度为v2,则垂直于轨道平面的磁感应强度为多少?

正确答案

解:设运动中受总阻力,炮弹与金属架在磁场力和阻力合力作用下加速,根据牛顿第二定律,获得v1速度时,有:

…①

当炮弹速度最大时,有:…②

解得垂直轨道的磁感强度为:

答:垂直于轨道平面的磁感强度为

解析

解:设运动中受总阻力,炮弹与金属架在磁场力和阻力合力作用下加速,根据牛顿第二定律,获得v1速度时,有:

…①

当炮弹速度最大时,有:…②

解得垂直轨道的磁感强度为:

答:垂直于轨道平面的磁感强度为

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,两条水平放置的平行金属导轨,相距为1m,处于竖直向上的匀强磁场中,导轨上放置一根与导轨垂直的导体棒ab,导体棒的质量是2kg,当棒中通入2A的电流时,它可在导轨上匀速滑动,如电流增大到4A时,棒可获得1m/s2的加速度.求:

(1)若电流方向从a到b时,导体棒受到的安培力方向?

(2)磁场的磁感应强度的大小.

正确答案

解:(1)由左手定则可知导体受到的安培力为向右;

(2)当导电棒在导轨上匀速滑动时,摩擦力大小等于安培力小,f=F1=BI1L  ①

当导电棒在导轨上加速运动时,根据牛顿第二定律得:F2-f=ma,即BI2L-f=ma  ②

将①式代入②式得:BI2L-BI1L=ma,解得:B=1T.

答:(1)若电流方向从a到b时,导体棒受到的安培力方向向右

(2)磁场的磁感应强度的大小为1T.

解析

解:(1)由左手定则可知导体受到的安培力为向右;

(2)当导电棒在导轨上匀速滑动时,摩擦力大小等于安培力小,f=F1=BI1L  ①

当导电棒在导轨上加速运动时,根据牛顿第二定律得:F2-f=ma,即BI2L-f=ma  ②

将①式代入②式得:BI2L-BI1L=ma,解得:B=1T.

答:(1)若电流方向从a到b时,导体棒受到的安培力方向向右

(2)磁场的磁感应强度的大小为1T.

1
题型:简答题
|
简答题

水平放置的金属导轨宽L=0.5m,接有电动势E=3V,电源内阻及导轨电阻不计.匀强磁场竖直向上穿过导轨,俯视图如图所示,磁感应强度B=1T.导体棒ab的电阻R=2Ω,质量m=100g,垂直放在导轨上并接触良好.求合上开关的瞬间:

(1)导体棒ab受到安培力的大小和方向;

(2)导体棒ab的加速度.

正确答案

解:(1)电路中总电流的大小为:I===1.5A,

所以导体棒ab受到安培力的大小为:F=BIL=1×1.5×0.5N=0.75N,

根据左手定则可知,方向向左.

(2)根据牛顿第二定律可得:F=ma,

所以加速度的大小为:a===7.5m/s2

答:(1)导体棒ab受到安培力的大小为0.75N,方向向左;

(2)导体棒ab的加速度为7.5m/s2

解析

解:(1)电路中总电流的大小为:I===1.5A,

所以导体棒ab受到安培力的大小为:F=BIL=1×1.5×0.5N=0.75N,

根据左手定则可知,方向向左.

(2)根据牛顿第二定律可得:F=ma,

所以加速度的大小为:a===7.5m/s2

答:(1)导体棒ab受到安培力的大小为0.75N,方向向左;

(2)导体棒ab的加速度为7.5m/s2

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,水平放置的金属轨道abcd的宽度为0.5m,匀强磁场与框架平面成30°角且斜向右上方,磁场的磁感应强度为1.0T,框架电阻不计,金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动,如图所示.MN杆的质量为0.05kg,连入电路的电阻为1.73Ω,现用力F拉着金属杆在导轨上向右运动,试求当MN杆的水平速度为多大时,它对框架的压力恰好为零?此时水平拉力F应为多大?(g=10m/s2

正确答案

解:(1)MN的速度最大做匀速运动时,此时MN受到重力、水平恒力F和安培力,如图.

由:E=BLvsin30°,I=

FB=BIL得安培力大小为:FB=sin30°        

又由平衡条件得:FBcos30°=mg        

联立解得:v=8m/s         

(2)在水平方向上有:F=FBsin30°=mg=0.87N

答:(1)最大速度v为8m/s.

(2)水平恒力F为0.87N.

解析

解:(1)MN的速度最大做匀速运动时,此时MN受到重力、水平恒力F和安培力,如图.

由:E=BLvsin30°,I=

FB=BIL得安培力大小为:FB=sin30°        

又由平衡条件得:FBcos30°=mg        

联立解得:v=8m/s         

(2)在水平方向上有:F=FBsin30°=mg=0.87N

答:(1)最大速度v为8m/s.

(2)水平恒力F为0.87N.

1
题型:简答题
|
简答题

如下图所示,两磁极间有一个线框,画出线框两条边受力情况,并说明线框按______时针方向旋转.

正确答案

解:根据左手定则可知,左侧受到的安培力竖直向上,右侧受到的安培力竖直行下,故线圈瞬时针转动

故答案为:顺

解析

解:根据左手定则可知,左侧受到的安培力竖直向上,右侧受到的安培力竖直行下,故线圈瞬时针转动

故答案为:顺

下一知识点 : 磁场对运动电荷的作用
百度题库 > 高考 > 物理 > 磁场对通电导线的作用

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题