如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线,当通以电流I时,欲使导线静止在斜面上,外加匀强磁场B的大小和方向可能是( )A.B
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如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线,当通以电流I时,欲使导线静止在斜面上,外加匀强磁场B的大小和方向可能是( )A.B
题型:不详
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如图所示,在倾角为
α
的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为
L
、质量为
m
的直导线,当通以电流
I
时,欲使导线静止在斜面上,外加匀强磁场
B
的大小和方向可能是( )
A.
B
=
mg
tan
α
/(
IL
),方向垂直斜面向上
B.
B
=
mg
sin
α
/(
IL
),方向垂直斜面向下
C.
B
=
mg
tanα/(
IL
),方向竖直向上
D.
B
=
mg
/(
IL
),方向水平向右
答案
B
解析
B
方向垂直斜面向上,由左手定则可知,安培力方向沿斜面向下,导线不可能静止,A错;同理可知C、D错;
B
方向垂直斜面向下,安培力沿斜面向上,由平衡条件得:
BIL
=
mg
sin
α
,解得
B
=
,故B项对.
举一反三
(2011年绍兴一中高三月考)如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,
O
点为圆弧的圆心.两金属轨道之间的宽度为0.5 m,匀强磁场方向如图,大小为0.5 T.质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的
M
点.当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动.已知
MN
=
OP
=1 m,则( )
A.金属细杆开始运动的加速度为5 m/s
2
B.金属细杆运动到
P
点时的速度大小为5 m/s
C.金属细杆运动到
P
点时的向心加速度大小为10 m/s
2
D.金属细杆运动到
P
点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N
题型:不详
难度:
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如图所示,
PQ
和
EF
为水平放置的平行金属导轨,间距为
l
=1.0 m,导体棒
ab
跨放在导轨上,棒的质量为
m
=20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体
c
相连,物体
c
的质量
M
=30 g.在垂直导轨平面方向存在磁感应强度
B
=0.2 T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度
g
取10 m/s
2
.若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒
ab
重力的0.5倍,若要保持物体
c
静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
题型:不详
难度:
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如图所示,电源电动势
E
=2 V,内电阻
r
=0.5 Ω,竖直导轨电阻可忽略,金属棒的质量
m
=0.1 kg,电阻
R
=0.5 Ω,它与导轨的动摩擦因数
μ
=0.4, 有效长度为
L
=0.2 m,为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动,我们施一与纸面成30°角向里且与金属棒垂直的磁场,问磁场方向是斜向上还是斜向下?磁感应强度
B
的范围是多大?(
g
=10 m/s
2
)
题型:不详
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如图,所示通电直导线在垂直纸面向外磁场中,请画出通电直导线所受安培力的方向。
题型:不详
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(10分)如图所示,处于匀强磁场中的两根光滑足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成
θ
=37°角,上端连接阻值为
R
=2 Ω的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度
B
=0.4 T。质量
m
=0.2 kg、电阻
r
=1 Ω的金属棒
ab
,以初速度
v
0
从导轨底端向上滑行,金属棒
ab
在安培力和一平行于导轨平面的外力
F
的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为
a
=3 m/s
2
、方向和初速度方向相反,在金属棒运动过程中,电阻
R
消耗的最大功率为1.28 W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触(
g
=10 m/s
2
,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:
(1)金属棒产生的感应电动势的最大值;
(2)金属棒初速度
v
0
的大小;
(3)当金属棒速度的大小为初速度一半时施加在金属棒上外力
F
的大小和方向。
题型:不详
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