热门试卷

解：（1）安培力：F=BIL=5×104×10×2=1×106N

    （2）设加速距离为X，该过程只有安培力做功，则由动能定理得：

          FX≥mV2    得X≥==1×10-4m

    （3）因安培力与速度在同一直线上，故安培力的功率：P=FV=1×106×10×103=1×1010W

答：（1）安培的大小是1×106N

（2）轨道至少长1×10-4m

（3）安培力的功率为P=1×1010W

解：电量为5.0×10-9C的点电荷，根据E=，

求得它受到的电场力为：F=qE=2×4×10-9=8.0×10-9N，

答：该处电场力大小为8.0×10-9N．

解：（1）该同学的解法错误．

错误原因：认为棒到达最高点速度为零时，一定处于平衡状态；或者认为偏角最大的是平衡位置．

（2）正确的解法如下：金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，

如图所示，安培力F做功为WF=Fs1=Bη2sin37°       

重力做功为WG=-mgs2=-mgl（l-cos37°） 

由动能定理得Bη2sin37°-mgl（l-cos37°）=0 

解得．I==5A    

答：（1）该同学的解法错误．

错误原因：认为棒到达最高点速度为零时，一定处于平衡状态；或者认为偏角最大的是平衡位置．

（2）试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果为5A．

解：（1）要使悬线的张力为零，导线cd受到的磁场力必须与重力平衡，有F1=B1I1l，

所以（A），

由左手定则可判定cd中的电流方向由c到d．

（2）根据题意，由左手定则可判定此时cd受到竖直向下的磁场力．

当cd静止时，有mg+B2I2l=2T，

所以（N）

（3）根据题意，作出导线cd中点的受力如图所示．

这时cd受到的安培力大小为F3=B3I3l，

所以F3=0.10×0.50×2.0=0.10（N）=mg，

又因F3与B3垂直，因此F合与mg的夹角为30°．

所以T合=2T‘=F合=2mgcos30°T'=mgcos30°=0.09（N）

此时每根悬线中的张力，其方向与y轴负方向的夹角为30°，

即导线cd受安培力作用后使悬线向x轴负方向偏转30°角．

答：（1）当磁感应强度B1=1.0T，方向与x 轴负方向相同时，要使悬线中张力为零，cd中的电流I1的大小0.2A和方向由c到d；

（2）当cd中通入方向由c到d的I2=0.40A的电流，这时磁感应强度B2=1.0T，方向与x轴正向相同，当cd静止时悬线中的张力是0.15N；

（3）当cd 通入方向由c到d的I3=0.10A的电流，若磁场方向垂直z轴，且与y轴负方向夹角为30°，与x轴正向夹角为60°，磁感应强度B3=2.0T，则导线cd受安培力作用后使悬线向x轴负方向偏转30°角．