热门试卷

解：设金属棒通过电量Q，安培力F作用时间为△t，平抛的初速度为v0，飞行时间为t，

根据动量定理F△t=mv0-0

v0=x．t

F=BiL

h=gt2

Q=i△t

以上式子联立：BiL△t=BLQ=mx

得：Q==1.6×10-3C

设S打向1时，电容器的电量为Q1，

则Q1=CU1=CE

金属棒抛出后电容的电量为Q2，

则Q2=Q1-Q=CE-Q

=4.8×10-3C

金属棒抛出后电容两端电压U2==12V

答：金属棒抛出后电容器两端电压为12V．

解：（1）金属棒的受力情况如图所示：

则有：，所以，

（2）初始状态，两根细线拉力之和为FT，则，

每根细线拉力，

重新平衡后，θ′=0，两根细线拉力之和变成F′T，

F安+F′T=mg，其中，安培力，

则，每根细线拉力，

于是，每根细线拉力减小了

答：（1）匀强磁场的磁感应强度B为；

（2）将这个匀强磁场大小保持B’=B不变，仅方向逆时针旋转90°（如下图所示），重新平衡的时候，细线与竖直方向夹角θ为0，每根细线拉力减少了

解：（1）金属棒静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力而平衡，根据平衡条件，有：

F安=mgsinθ

由于F安=BIL，故：

I=  ①

（2）设滑动变阻器接入电阻为R，根据闭合电路欧姆定律，有：

I=   ②

联立①②解得：

R=

答：（1）通过金属棒的电流的大小为；

（2）此时滑动变阻器R接入电路中的阻值大小为．

解：（1）根据左手定则知，导线所受的安培力方向竖直向下．

根据F=BIL得，B== T=2T．

（2）当导线缩短一半，电流变为3A时，磁场的磁感应强度B不变，仍为2T，

根据F=BIL得，安培力为F=2×3×0.2N=1.2N．

答：（1）磁场的磁感应强度B是2T；

（2）当导线缩短一半，电流变为3A时，磁场的磁感应强度B仍是2T，导线所受的安培力是1.2N．

解：由F=BIl得：

I== A=3.125 A                                   

由左手定则判定电流方向由b到a．

答：电流的大小为3.125A，方向由b到a．

解：水平方向：Fμ=Fsinθ

竖直方向：FN=Fcosθ+mg

且F=BIL

从而得：Fμ=BILsinθ，FN=BILcosθ+mg

答：棒MN受到的支持力和摩擦力分别为BILcosθ+mg、BILsinθ．

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=

F安=BIL=0.30N

导体棒所受重力沿斜面向下的分力为：

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有：

mg sin37°+f=F安

解得：f=0.06N

（2）当导体棒质量加倍后，使其匀速运动需要的安培力也应该加倍

F安′=0.60N

设导体棒匀速速度为v2

E′=BL（v1-v2）+E

I′=

F安′=BI′L

代入数据得：v2=7.5 m/s

（3）P安=F安′×v2=0.6×7.5=4.5W

E′=BL（v1-v2）+E=9V

P电==27W

答：（1）静止时导体棒受到的安培力F安大小为0.3N，摩擦力f大小为0.06N；

（2）导体棒上滑速度v2为7.5m/s

（3）安培力的功率P安为4.5W，全电路中的电功率P电为27W

解：（1）作出金属棒的受力图，如图．

则有F=mgsin30°

解得：F=0.1N

（2）根据安培力公式F=BIL得

得I===0.5A

（3）设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆E=I（R+r）

解得R=-r=-1=23Ω

答：（1）金属棒所受到的安培力为 0.1N；

（2）通过金属棒的电流为0.5A；

（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值为23Ω．

解：（1）欲使棒静止，则棒受三力平衡，设安培力与斜面的夹角为θ，

则BILcosθ=mgsinα

解得 B=，

当θ=0°时，B最小，且Bmin=．

方向垂直斜面向上．

（2）欲使棒对斜面无压力，则安培力要平衡棒的重力，其受力图如图所示，

由平衡条件有BIL=mg，

解得 B=

方向为水平向左．

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，方向为垂直斜面向上；

（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场B的大小为，方向为水平向左．