如图所示，电源电动势E=2V，内电阻r=0.5Ω，竖直平面内的导轨电阻可忽略，金属棒的质量m=0.1Kg，电阻R=0.5Ω，它与导轨的动摩擦因数μ=0.4，有效

题型：湖北省期中题难度：来源：

如图所示，电源电动势E=2V，内电阻r=0.5Ω，竖直平面内的导轨电阻可忽略，金属棒的质量m=0.1Kg，电阻R=0.5Ω，它与导轨的动摩擦因数μ=0.4，有效长度为L=0.2m。为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动，我们施加一与纸面成30°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？（重力加速度g=10m/s²）

答案

解：以静止的金属棒为研究对象，画出其侧视图，要使金属棒静止，通电金属棒所受安培力一定要有向左的分量，由左手定则判定磁场方向应斜向下，根据平衡条件
若摩擦力方向向上，则：B₁ILsin30°+μB₁ILcos30°=mg
若摩擦力方向向下，则：B₂ILsin30°-μB₂ILcos30°=mg
其中电流I=E/（R+r）
代入数据解得：B₁=3T，B₂=16.3T
故所求磁感应强度的范围3T≤B≤16.3T

举一反三

如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是（力的方向规定向左为正方向）

[ ]
A、

B、

C、

D、

题型：模拟题难度：| 查看答案

质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦系数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，下面是它的四个侧视图，标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是：

[ ]
A、

B、

C、

D、

题型：模拟题难度：| 查看答案

把一根通电的硬直导线ab水平放在磁场中，导线所在区域的磁感线在竖直平面内呈弧形，如图所示。导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a向b，则关于导线的运动情况，下列说法中正确的是

[ ]
A. 导线向上平动
B. 导线向下平动
C. 导线在竖直面内转动
D. 导线在水平面内转动

题型：湖南省期末题难度：| 查看答案

在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线[ ]
A. 受到竖直向上的安培力
B. 受到竖直向下的安培力
C. 受到由南向北的安培力
D. 受到由西向东的安培力

题型：云南省期末题难度：| 查看答案

如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度；
(2)ab棒对导轨的压力.

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