热门试卷

解：金属棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用，力图如图：

MN受力平衡，所以：mgsinθ=BILcosθ…①

由闭合电路欧姆定律得：I=…②

由①②代入数据得：R1=10Ω；

答：变阻器R1的取值为10Ω．

解：（1）磁场的方向垂直纸面向里，电流的方向水平向右，根据左手定则知，安培力的方向垂直于电流方向向上．

（2）安培力的大小为：F=BIL=1×1×0.2N=0.2N．

答：（1）导线所受安培力的方向与电流方向垂直；

（2）导线所受的安培力大小为0.2N．

解：根据平衡条件知金属棒受向里的安培力，由左手定则知磁场方向竖直向下；                          

安培力：F=BIL

电流强度：

由平衡条件：水平方向有：FN=F

竖直方向：μFN=mg

解得：B===6.25T

答：磁场方向竖直向下，大小为6.25T．

解：对于金属棒平抛运动的过程，有：

   h=，得 t===0.4s

平抛运动的初速度 v0===0.2m/s

对开关闭合过程，对棒运用动量定理得：

  BIL•△t=mv0

又 q=I△t

解得通过棒的电量 q==C=2×10-3C

电容器原来的电量 Q=Cɛ=2×10-4×16C=3.2×10-3C

则开关闭合后，电容器剩余电量 q′=Q-q=1.2×10-3C

剩余的电压 U==V=6V

答：此时电容器剩余的电压是6 V．

解：（1）因R=R0=5.0Ω，电阻与导体棒并联，由闭合电路的欧姆定律得总电流为：I===1.5A

导体棒中电流为：I1=I==0.75A

导体棒受到的安培力大小为：F=BI1L=0.50×0.75×0.40N=0.15N

（2）根据左手定则，导体棒受到的安培力沿导轨向上．大小为：F=0.15N

导体棒的重力沿斜面向下的分量为：G1=mgsinθ=0.040×10×sin37°=0.24N

因导体棒处于静止状态，所以沿导轨方向上合力为零，有：

f=G1-F=0.24-0.15=0.09 N．方向沿斜面向上．

答：（1）导体棒受到的安培力大小为0.15N；

（2）导体棒受到的摩擦力大小为0.09N，方向沿斜面向上．

解：导线与磁场垂直，导线受到的安培力为：

F=BIL=0.5×0.3×2N=0.3N；

答：导线和磁场方向垂直时，通电导线所受安培力为0.3N

解：（1）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）：

由图可得：

FTsinθ=F安=BIl

解得：I===7.5A

（2）金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，

安培力F做功为：WF=Fs1=BIL2sin37°…①

重力做功为：WG=-mgs2=-mgl（l-cos37°）…②

由动能定理得：BIL2sin37°-mgl（l-cos37°）=0…③

联立①②③解得：I===3.3A

答：（1）铜棒最终静止时软导线的偏角θ=37°，此棒中恒定电流为7.5A．

（2）铜棒向外偏转的最大角度θ=37°，则棒中电流3.3A．

解：导体棒静止在斜面上，导体棒受到的安培力F=BId，I=．

当R最小时，导体棒受到的静摩擦力沿斜面向下，达到最大值f，则有

   F=mgsinα+f，又F=BId=

解得  Rmin=

当R最大时，导体棒受到的静摩擦力沿斜面向上，达到最大值f，则有

有F=mgsina-f，F=

解得   Rmax=

解得：≤R≤．

答：需要接入的滑动变阻器R的阻值范围是≤R≤．

解：（1）由安培力大小公式 F=BIL得，

B=．

（2）让导线与磁场夹角θ=30°，磁感应强度大小不变．

当夹角θ=30°时

F=BILsinθ=N=2.5×10-2N  

答：（1）磁感应强度大小为1T．（2）磁感应强度大小为1T，安培力大小为2.5×10-2N．