如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电
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如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电
题型:江苏模拟题
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如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v-t图象如图乙所示。(取g=10 m/s
2
)求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量。
答案
解:(1)由图象知,杆自由下落0.1 s进入磁场以v=1.0 m/s作匀速运动
产生的电动势E=BLv
杆中的电流I=
杆所受安培力F
安
=BIL
由平衡条件得mg=F
安
代入数据得B=2T
(2)电阻R产生的热量Q=I
2
Rt=0.075 J
举一反三
狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它
r
处的磁感应强度大小为
(
k
为常数),其磁场分布与负点电荷
Q
的电场(如图乙所示)分布相似。现假设磁单极子
S
和负点电荷
Q
均固定,有带电小球分别在
S
极和
Q
附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是
[ ]
A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在
S
的正上方,如图甲所示
B.若小球带正电,其运动轨迹平面可在
Q
的正下方,如图乙所示
C.若小球带负电,其运动轨迹平面可在
S
的正上方,如图甲所示
D.若小球带负电,其运动轨迹平面可在
Q
的正下方,如图乙所示
题型:江苏模拟题
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如图所示,一根通电导线垂直放在磁感应强度为B=1T,方向水平向右的匀强磁场中,以导线横截面“○”为圆心,以r为半径的圆周a、c两点,其中a点为圆周最高点,且a、c两点对称。已知a点的实际磁感应强度为零。则通电导线的电流方向为__________(填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”),C点的磁感应强度大小为___________T。
题型:湖南省期末题
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如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流
和
,且
;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是
[ ]
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
题型:云南省期末题
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关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的有
[ ]
A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于
B.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度可能大于或等于
C.磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大
D.磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向相同
题型:云南省期末题
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质量为1kg的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置,金属杆上通以I= 4A的恒定电流时,刚好做匀速运动,如图所示,匀强磁场B垂直轨道平面,金属杆与轨道间动摩擦因数为0.5,求匀强磁场的磁感应强度B的大小。
题型:云南省期末题
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