(10分)如图所示,在倾角为37°的固定金属导轨上,放置一个长L=0.4m、质量m=0.3kg的导体棒,导体棒垂直导轨且接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=
题型:不详难度:来源:
(10分)如图所示,在倾角为37°的固定金属导轨上,放置一个长L=0.4m、质量m=0.3kg的导体棒,导体棒垂直导轨且接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源,电阻R=2.5 Ω,其余电阻不计,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现外加一与导体棒垂直匀强磁场,(sin37°=0.6,cos37°=0.8 g=10m/s2)求:
(1) 使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,所加磁场的磁感应强度B的大小和方向; (2) 使导体棒静止在斜面上,所加磁场的磁感应强度B的最小值和方向。 |
答案
(1)B=5T磁场的方向水平向左(2) B=1T磁场的方向垂直于斜面向上 |
解析
试题分析:(1)设导体棒中电流大小为I, (1分) 解得 I=1.5A (1分) 若导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,安培力竖直向上,且有 (2分) 解得 B=5T (1分) 根据左手定则可以判定,磁场的方向水平向左(1分) (2)能使导体棒静止在斜面上,且所加磁场磁感应强度B的最小时, 安培力的方向应平行于斜面向上,受力分析如图。则
(2分) 解得 B=1T (1分) 根据左手定则可以判定,磁场的方向垂直于斜面向上 (1分) 点评:难度较小,安培力的方向总是垂直于BI所构成的平面,安培力的方向不能判断错,再转化为受力平衡的问题进行分析 |
举一反三
关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )A.若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为 | B.由B=知,B与F成正比,与IL成反比 | C.由B=知,一小段通电导线在某处不受磁场力,说明该处一定无磁场 | D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 |
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有一小段通电导线,长为10cm,电流强度为0.5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是 A.B = 2T | B.B≤2T | C.B≥2T | D.以上情况均有可能 |
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关于磁感应强度,下列说法不正确的是( )A.磁感应强度表示磁场的强弱 | B.磁感线密的地方,磁感应强度大 | C.空间某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 | D.磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中的受力方向 |
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磁感应强度是描述磁场____的物理量,在国际单位制中,其单位是____。 |
长为0.2m的导线垂直于某匀强磁场方向放置,当导线中通有1A的电流时,导线受到的安培力大小为0.8N,则磁场的磁感应强度为____T,当导线中的电流增大为2A时,导线受到的安培力为____N。 |
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