如图所示，一根长度为2米金属棒MN，质量2kg，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的B=0.8T匀强磁场中，让金属棒中通以I=1

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如图所示，一根长度为2米金属棒MN，质量2kg，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的B=0.8T匀强磁场中，让金属棒中通以I=10A的电流，方向从M流向N．
（1）金属棒受安培力的方向．
（2）金属棒受安培力的大小
（3）导线aM中拉力的大小．魔方格

答案

（1）根据左手定则，电流的方向水平向右，磁场的方向垂直于纸面向里，知安培力的方向竖直向上
    （2）根据安培力大小公式F=BIL得，
      F=0.8×10×2N=16N
   （3）根据共点力平衡有：2F_T+F=G
    F_T=

G-F

20-16

=2N
答：（1）安培力方向竖直向上．（2）安培力大小为16N．（3）导线aM中拉力的大小为2N．

举一反三

如图甲，光滑平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计．两导轨间距d=10cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直．每根棒在导轨间部分的电阻均为R=1.0Ω．用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住．整个装置处在匀强磁场中．t=0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态．此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示．不计感应电流磁场的影响．整个过程丝线未被拉断．求：
（1）0～2.0s的时间内，电路中感应电流的大小；
（2）t=1.0s的时刻丝线的拉力大小．魔方格

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质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α=30°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α=30°，求：
（1）A、B小球电性及所带电荷量Q；
（2）外加匀强电场的场强E．魔方格

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水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L=1m，M和P之间接入电动势为E=10V的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，方向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方，如图所示．问：
（1）当ab棒静止时，ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少？
（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？魔方格

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如图所示，一根长L=2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A．B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°，电场强度E=10³V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，质量m=10^-4 kg，电荷量q=2×10^-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为5，求：
（1）小球运动过程中所受的摩擦力的大小；
（2）则小球从B点射出时的速度．（取g=10m/s²；sin37°=0.6，cos37°=0.8）．魔方格

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一座平顶房屋，顶的面积S=40m²．第一次连续下了t=24小时的雨，雨滴沿竖直方向以v=5.0m/s的速度落到屋顶，假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，并立即流走．第二次气温在摄氏零下若干度，而且是下冻雨，也下了24小时，全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上，测得冰层的厚度d=25mm已知两次下雨的雨量相等，冰的密度为9×10²kg/m³．由以上数据可估算得第二次下的冻雨结成的冰对屋顶的压力为______N，第一次下雨过程中，雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为______N．

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