热门试卷

解：受力分析，由平衡条件有：

mgsin30°=F安…①

又安培力F安=BIL…①

由闭合电路欧姆定律：…③

由①②③得出：R=5.7Ω

答：欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻R应为5.7Ω

解：分析导体棒受力情况，作出力图，如图，根据平衡条件和安培力公式得

    BIL=mgsin30°

解得，I=1A

由欧姆定律得，I=

代入解得，R=3Ω

答：滑动变阻器电阻R应为3Ω

解：当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，说明原来的安培力向下，根据左手定则，磁场方向垂直向内；

电流方向反向，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码．则有：

mg=2NBIL

解得：B=

答：磁感应强度B为，方向垂直向内．

解：导线所受的安培力F=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N．

答：导线受到的安培力是0.2N．

解：（1）若加一垂直斜面向上的匀强磁场，如图甲，对导线受力分析可知

mgsin37°=BIL

得

（2）若加一垂直水平面向上的匀强磁场，如图乙，对导线受力分析可知

mgtan37°=BIL

得

答：（1）磁场的磁感应强度 为 ；

（2）磁场的磁感应强度为．

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，且有：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．

解：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，

根据平衡条件，若摩擦力方向向上，则：B1ILsin37°+uB1ILcos37°=mg

若摩擦力方向向下，则：B2ILsin37°-uB2ILcos37°=mg

电流为：I=，

代入数据解得：B1=2.3T，B2=3.8T．

B的范围为2.3T≤B≤3.8T．

答：（1）磁场方向应斜向下．

（2）B的范围为2.3T≤B≤3.8T

解：（1）作出金属棒受力示意图，如图（从b向a看）．根据平衡条件得：

Ff=FAsinθ

mg=FN+FAcosθ

又：FA=BIL

解得：Ff=BILsinθ，水平向右；

FN=mg-BILcosθ，根据牛顿第三定律，则棒对导轨的压力等于mg-BILcosθ，方向竖直向下；

（2）根据滑动摩擦力公式：Ff=μFN

得：μ=；

答：（1）若ab保持静止且压紧在水平导轨上，金属棒受到的摩擦力f大小BILsinθ，水平向右；

棒对导轨的压力N的大小mg-BILcosθ，方向竖直向下；

（2）若ab棒恰好能开始运动，那么金属棒与导轨间的动摩擦因数μ是mg-BILcosθ，方向竖直向下．

解：（1）磁感应强度的大小为：

B===10T，

（2）若磁场的方向与导线方向平行，则安培力为：F=0．

答：（1）该磁场的磁感应强度10T；

（2）当导线与磁感线平行时，该导线受到的安培力大小是0．