如图1-37所示,在竖直平面内固定有两条平行的金属导轨ab、cd,导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=0.80T,与导轨相连的电源电动势E=3.0
题型:不详难度:来源:
如图1-37所示,在竖直平面内固定有两条平行的金属导轨ab、cd,导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=0.80T,与导轨相连的电源电动势E=3.0V,内阻r=0.5Ω,水平放置的导体棒MN的电阻R=1.5Ω,两端始终与导轨接触良好,且能沿导轨无摩擦滑动,电路中其他电阻不计。当单刀双掷开关S与1接通时,导体棒刚好保持静止状态,求:
(1)磁场的方向; (2)当开关S与2接通后,导体棒MN在运动过程中,单位时间(1s)内扫过的最大面积。设导轨足够长。 |
答案
(1) 磁场的方向垂直纸面向里。(2)2.8 m2/s |
解析
(1)当S接1时,棒刚好静止,则MN所受的安培力方向竖直向上,由左手定则可知,磁场的方向垂直纸面向里。 (2)设导轨的间距为L,MN棒的的质量为m。当S接1时,导体棒刚好静止,则 mg= 设最终稳定时MN的速率为v,则 BI’L=mg 而 解得:m2/s |
举一反三
如图4所示,PR是一块长L的绝缘平板,整个空间有一平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B。一个质量为m、带电量为q的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C点,PC=,物体与平板间的动摩擦因数为μ。求:
⑴ 物体与挡板碰撞前后的速度V1和V2; ⑵ 磁感强度B的大小; ⑶ 电场强度E的大小和方向。 |
如图31-1所示,从阴极K射出的电子经U0=5000V的电势差加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1=10cm,间距d=4cm的平行金属板AB之间。在离金属板边缘L2=75cm处放置一个直径D=20cm,带有记录纸的圆筒。整个装置放在真空内,电子发射的初速度不计。
(1)若在金属板上加以U1=1000V的直流电压(A板电势高)后,为使电子沿入射方向作匀速直线运动到达圆筒,应加怎样的磁场(大小和方向); (2)若在两金属板上加以U2=1000cos2πtV的交流电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=2转/秒匀速转动。试确定电子在记录纸上的轨迹形状,并画出1秒钟内所记录到的图形。 |
磁电式电流表中通以相同电流时,指针偏转角度越大,表示电流表灵敏度越高,若其余条件都相同,则灵敏度高的电流表具有( )A.比较小的通电线圈的横截面积 | B.劲度系数比较大的两个螺旋弹簧 | C.比较少的通电线圈匝数 | D.比较强的辐向分布的磁场 |
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在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,一段长为0.5m的通电导体在外力作用下做匀速直线运动,设通过导体的电流强度为4A,运动速度是0.6m/s,电流方向、速度方向、磁场方向两两相互垂直,则移动这段导线所需要的功率是 W. |
如图11-2-15所示,在倾角为300的斜面上,放置两条宽L=0.5m的平行导轨,将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上,在导轨上横放一根质量m=0.2kg的金属杆ab,电源电动势E=12V,内阻r=0.3Ω,金属杆与导轨间最大静摩擦力为fm=0.6N,磁场方向垂直轨道所在平面,B=0.8T.金属杆ab的电阻为0.2Ω,导轨电阻不计.欲使杆的轨道上保持静止,滑动变阻器的使用电阻的范围多大?(g取10m/s2)
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