热门试卷

解：导体棒中电流为：I=

导体棒所受安培力为：F=BIL

解得：F=

根据左手定则，安培力方向水平向右 

答：导体棒ab所受安培力的大小为，方向水平向右．

解：（1）闭合开关后金属棒恰好静止于导轨上，即金属棒受力平衡且摩擦力为最大静摩擦力，如图1所示，则有：

由受力平衡得：F安=mgsin37°+fm①

其中：F安=BIL                      ②

由闭合电路欧姆定律得：I=   ③

由①～③得：fm=4.0N，方向沿导轨平面向下    

（2）电源正负极对调后，金属棒中电流反向，金属棒刚开始运动时受力如图2所示，安培力反向后摩擦力也反向，则有：

由牛顿第二定律得：F安+mgsin37°-fm=ma     ④

由①～④得：a=12m/s2 

答：（1）闭合开关后金属棒受到的摩擦力为4N，方向沿导轨平面向下；

（2）若将电源正负极对调，其他条件不变，电路接通后金属棒刚开始运动的加速度大小12m/s2

解：由导体棒受力平衡，得：2kx0=mg

k=

当开关S闭合后，根据闭合电路欧姆定律有：I=

F=BIL

由左手定则确定安培力向上，导体棒受重力、弹力和安培力平衡，根据平衡条件弹力有：2kx=mg-BIL 

x=

联立解得：x=x0-

答：导体ab平衡时每根弹簧的伸长量是x0-

解：

（1）磁场方向垂直于轨道面时，MN受力如上面答图所示．

电流方向由M指向N  

根据物体平衡条件可得F1=mgsinθ

又安培力    F1=BI1L    

 解得电流强度 I1=

（2）磁场方向竖直向上时，MN受力如下面答图所示．

根据物体平衡条件可得 F2cosθ=mgsinθ

又安培力     F2=BI2L  

解得     

（3）设除电阻箱外，电路中其他电阻为r．

根据闭合电路欧姆定律，当电阻箱接入电路的电阻为R1时，有I1=

当电阻箱接入电路的电阻为R2时，有 I2=

解得  E=

答：（1）MN中电流I1的大小方向由M指向N （2）MN中的电流I2的大小

（3）电源的电动势．

解：通电时回路中的电流为：I=

受到的安培力为：F=BIL=4×3×1N=12N，方向向左

答：安培力大小为12N，方向向左

解：（1）金属棒做匀速运动，F安=f

即f=BIL=1.2×5×2=12N

（2）当同电流为8A时，由牛顿第二定律可知

BI′L-f=ma

a=

答：（1）金属棒受到的摩擦力为12N

（2）当金属棒中的电流增大到8A时，金属棒能获得的加速度为2m/s2

解：（1）根据左手定则可知，棒ab所受的安培力方向垂直与棒斜向作上方，其受力截面图为：

Fx合=F摩-Fsinθ=0                      ①

Fy合=FN+Fcosθ-mg=0                    ②

F=BIL=BL                          ③

解①②③式得：FN=mg-=8N；F摩=sinθ=1.5N．

故当ab棒静止时，ab棒受到的支持力为8N，摩擦力为1.5N．

（2）要使ab棒受的支持力为零，其静摩擦力必然为零，根据（1）问中受力图可知：满足上述条件的最小安培力应与ab棒的重力大小相等、方向相反，所以有：

F=BIL=mg，即：BminL=mg．

解得最小磁感应强度：Bmin==2T，由左手定则判断出这种情况B的方向应水平向右．

故要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少2T，方向应水平向右．

解：（1）通过对导体棒的受力分析根据共点力平衡可知：

FN=mg　　　

回路中的电流为：

受到的安培力为：F安=BIL　　　　　　 

Ff=F安　　　        

联立解得：Ff=，方向水平向右　　　　　　     

（2）要使ab棒受的支持力为零，其静摩擦力必然为零，根据（1）可知：满足上述条件的最小安培力应与ab棒的重力大小相等、方向相反，所以有：

F安=mg　　　　　　　    

B=

方向水平向右　　　　　　　    

答：（1）当ab棒静止时，受到的支持力大小为mg，摩擦力的大小为，方向水平向右

（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为，此时B的方向水平向右

解：根据共点力平衡有：FA=mgtan30°

又FA=BIL

解得：B=．

答：磁感应强度B的大小为．