如图甲所示,质量为m=50g,长L=10cm的铜棒,用长度也为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.未通电时,轻线在竖直方向,

如图甲所示,质量为m=50g,长L=10cm的铜棒,用长度也为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.未通电时,轻线在竖直方向,

题型:不详难度:来源:
如图甲所示,质量为m=50g,长L=10cm的铜棒,用长度也为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,求此棒中通入的恒定电流的大小.
某同学的解法如下:铜棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图乙所示.

F做功为:
重力做功为:
由动能定理得:
解得 
该同学的解答正确吗?如果正确请说明理由;如果该同学的解答错误,请给出你认为正确的解答.
答案

错误 
解析

⑴错误
错误原因:将安培力表示为导致F做功出错.        4分
⑵正解如下:铜棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图丙所示.
F做功为:                             2分
重力做功为:                     2分
由动能定理得:                 2分
              2分
举一反三
在磁感应强度为2.0T的匀强磁场中,放一条与磁场方向垂直的长度为0.5m的通电导线,导线中的电流为4.0A.这段导线在与磁场方向垂直的光滑绝缘水平面内,沿安培力的方向从静止开始移动了3.0m.试求:
⑴导线在磁场中受到的安培力大小;
⑵安培力对导线所做的功;
⑶导线获得的动能.
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如图所示,一束波长为λ的强光射在金属板PA点发生了光电效应,能从A点向各个方向逸出不同速度的光电子。金属板P的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,范围足够大,在A处上方L处有一涂荧光材料的金属条Q,并与P垂直。若有一细光束射到A处,金属条Q受到光电子的冲击而出现荧光的部分集中在CD间,且CD=L,光电子质量为m、电荷量为e,光速为c,则
(1)金属板P逸出光电子后带什么电?
(2)计算P金属板发生光电效应的逸出功W
(3)从D点飞出的光电子中,在磁场中飞行的最短时间是多少?
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(1)匀速时线框运动的速度v1、v2分别多大?
(2)在两次匀速运动的过程中,ab导线中产生的多少焦耳热?
(3)在两次匀速运动的过程中,ab导线中共通过多少库仑的电量?
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(1)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下,请判断滑块K的线圈中感应电流的方向,并计算感应电流的大小;
(2)如果缓冲车与障碍物碰撞后滑块K立即停下,为使缓冲车厢所承受的最大磁场力不超过Fm,求缓冲车运动的最大速度;
(3)如果缓冲车以速度v匀速运动时,在它前进的方向上有一个质量为m3的静止物体C,滑块K与物体C相撞后粘在一起,碰撞时间极短。设m1=m2=m3=m,在cd边进入磁场之前,缓冲车(包括滑块K)与物体C已达到相同的速度,求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。
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如图所示,M、N为竖直放置的两平行金属板,两板相距d=0.4m。EF、GH为水平放置的且与M、N平行的金属导轨,其右端(即F、H处)接有一R=0.3Ω的电阻,导轨与M、N的上边缘处在同一水平面上,两导轨相距L=0.2m。现有一长为0.4m的金属棒ab与导轨垂直放置,并与导轨及金属板接触良好,金属棒ab的总电阻为r=0.2Ω,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=1T。现有一个重力不计的正电荷,以v0=7m/s的速度从金属板的左端水平向右射入板间,为了使电荷能做匀速直线运动,试求:
(1)ab棒应向哪个方向匀速运动(答左或右,不答原因)?ab运动的速度为多大?
(2)如果金属棒的质量m=0.4kg(取g=10m/s2),金属棒与导轨和金属板间的动摩擦因数都为μ=0.5,则拉动金属棒向前运动的水平拉力多大?
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