热门试卷

解：（1）棒静止时，受力如图．

则有：F=Gtan60°

即BIL=Gtan60°

解得B=．

故匀强磁场的磁感应强度大小为．

（2）ab棒对导轨的压力与FN大小相等．

故ab棒对导轨的压力为6N．

（3）若要使B取值最小，即安培力F最小．显然当F平行斜面向上时，F有最小值，此时B应垂直于斜面向上，且有：

F=Gsin60°

所以BminIL=Gsin60°

．

故当B垂直于斜面向上时，有最小值，为．

解：磁场的方向向上，电流的方向向右，根据左手定则，电流受到的安培力方向向外．

图2中，磁场的方向向右，安培力的方向向上，根据左手定则可知，电流的方向向外．

答：图1中安培力的方向向外，图2中电流的方向向外．

解：根据安培力公式有：

F=BIL=0.2×1×2=0.4N．

故导线所受的安培力是0.4N．

解：（1）以静止的金属棒为研究对象，画出其侧视图，受力如图．

要使金属棒静止，通电金属棒所受安培力一定要有向左的分量，由左手定则判定磁场方向应斜向下．

（2）电路中电流I==A=2A

根据平衡条件，若摩擦力向上达到最大时，受力如左图所示，根据平衡条件则：

  B1ILsin30°+μB1ILcos30°=mg

得  B1==≈3T

若摩擦力方向向下，则：

  B2ILsin30°-μB2ILcos30°=mg

代入数据解得：B2=16.3T

故所求磁感应强度的范围3T≤B≤16.3T

答：

（1）此磁场的方向是竖直方向成30°角斜向下；

（2）磁感强度B的取值范围为3.2 T≤B≤16.3 T．

解：磁场方向竖直向上，从P向Q观察，导体受力情况如图所示．

由平衡条件得：

在水平方向上：F安-Nsin30°=0

在竖直方向上：mg-Ncos30°=0

其中：F安=BIL=0.6×5×0.2N=0.6N

联立解得：PQ所受的重力为 G=mg=BILcot30°=0.6×5×0.2×N≈1.04N

答：（1）PQ所受的安培力为0.6N

（2）PQ所受的重力为1.04N

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|=ma①

F=BIL②

I=③

由①②③式可得

a=|gsin θ-|．

答：导体棒在释放瞬间的加速度的大小为|gsinθ-|．

解：作出金属杆受力的侧视图，如图所示：

根据平衡条件得：

Ff=FAsinθ

mg=FN+FAcosθ

又FA=BIL

解得：

Ff=BILsinθ

FN=mg-BILcosθ

答：棒ab受到的摩擦力的大小为BILsinθ，支持力的大小为mg-BILcosθ．

解：（1）由安培力公式得：F安=BIL

解得：F安=2.0×3.0×4.0×10-2=0.24N

（2）由左手定则判断正电荷向N极板偏转，故N电势高，产生稳定的电势差时粒子不在偏转，即所受电场力和洛伦兹力相等，由平衡条件有：

联立解得：U=Bvh=2.0×5.0×10-4×1.0×10-2=1.0×10-5V

答：（1）矩形薄片受的安培力大小0.24N；

（2）N电势高，求出M、N间的电压为1.0×10-5V．

解：（1）根据共点力平衡可得：

BIL=mg

解得：

（2）由闭合电路的欧姆定律得：

E=I（R+r）

E=

答：（1）通过导体棒MN的电流大小为；

（2）电源的电动势为．