热门试卷

解：（1）电路电流：I===0.51A，

金属棒受到的安培力的大小：F=BIL=0.8×0.5×0.5=0.2N．

（2）设金属棒所受支持力为FN，金属棒受力如图所示．

在竖直方向，由平衡条件得：FN+Fcos60°-mg=0．

代入数据解得：FN=0.4N，

由牛顿第三定律可知，导体棒对轨道的压力：FN′FN=0.4N，方向：竖直向下．

（3）所受摩擦力为N

答：（1）金属杆所受的安培力的大小为0.2N；

   （2）此时导体棒对轨道的压力为0.4N

    （3）所受摩擦力为N

解：（1）因B与I垂直：F=BIL=0.5×5×0.2=0.5N，由左手定则可得力的方向为竖直向下． 

     （2）磁场方向改为竖直向下，安培力为水平方向向外，由平衡条件：

         Tcosθ=mg    ①

        Tsinθ=BIL     ②

由以上两式代入数据可得T=  N   θ=45°

答：（1）金属棒MN所受安培力的大小和方向为0.5N，竖直向下． 

    （2）平衡时细绳与竖直方向的夹角θ为45°每根细绳对金属棒的拉力为  N

解：根据共点力平衡有，受力分析如图，有：

FA=mgtan30°

又FA=BIL

解得：B=．

答：磁感应强度B的大小

解：（1）由左手定则可知，安培力竖直向下．由题意导体棒受重力、安培力和弹簧的拉力处于平衡状态，由共点力的平衡得：

mg+F=2kx

所以安培力：F=2kx-mg

（2）由安培力的公式：F=BIL，

解得：B=．

答：（1）金属棒受安培力大小为2kx-mg，方向竖直向下；

（2）匀强磁场磁感应强度大小为．

解：（1）安培力向外，磁场向上，根据左手定则，电流向右；

（2）对铜棒受力分析，受重力、绳的拉力、安培力，侧视图如图（从右向左看）：

由共点力平衡条件可得：

Tsinθ=F安=BIl

Tcosθ=mg

解得：I===7.5A

答：（1）导体中应通以由a向b的电流．

（2）电流的大小是7.5A．

解：（1）设弹簧的伸长为△x，则有mg=k△x  ①

由①式得△x=                                            

（2）为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒

MN的安培力必须向下．因此M端应接正极．                        

（3）设满量程时通过MN的电流强度为Im，则有                                           

联立①③并代入数据得Im=2.5 A                                          

设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有

代入数据得B′=0.10 T

答：（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长

（2）若要电流表正常工作，M端应与电源正极相接

（3）若k=2.0N/m，=0.20m，=0.050m，B=0.20T，此电流表的量程是2.5A，若将此量程扩大2倍，磁感应强度应又变为0.10T

解：（1）当弹簧秤示数为零时，知安培力与重力平衡，根据左手定则知安培力方向向上，则电流方向为顺时针方向，故流过流过金属丝的电流向右．根据图象当弹簧秤示数为零时，则电流的大小为-3.5A，故电力大小为3.5A．

（2）螺旋测微器的读数为固定刻度加可动刻度，螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm，所以最终读数为0.680mm：

故答案为：（1）3.5  向右；（2）0.680mm

解：（1）欲使棒静止，则棒受三力平衡，当安培力的方向与沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，

有：mgtanθ=BIl

解得：B=    

 （2）由牛顿第二定律，得：

mgsinθ-BILcosθ=ma

解得 a=gsinθ-，方向沿斜面向下．

答：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为     

（2）开始滑动的瞬间金属棒的加速度gsinθ-

解：金属棒受力如图所示，由平衡条件得：沿斜面方向有：

 Fcosθ=mgsinθ     

棒所受的磁场力为：F=BIL　　　　

解得棒的质量为：m===0.08kg　

答：金属棒的质量m为0.08kg．