如图所示,两平行光滑导轨相距为0.2m处于一匀强磁场中,金属棒MN的质量为m=10-2 kg,电阻R=8Ω,水平放置在导轨上并与导轨接触良好,匀强磁场的磁感应强

如图所示,两平行光滑导轨相距为0.2m处于一匀强磁场中,金属棒MN的质量为m=10-2 kg,电阻R=8Ω,水平放置在导轨上并与导轨接触良好,匀强磁场的磁感应强

题型:福建省月考题难度:来源:
如图所示,两平行光滑导轨相距为0.2m处于一匀强磁场中,金属棒MN的质量为m=10-2 kg,电阻R=8Ω,水平放置在导轨上并与导轨接触良好,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,方向竖直向下,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,当开关S闭合时,MN处于静止状态。(设θ=45°,g=10m/s2
(1)金属棒MN受到的安培力多大?
(2)变阻器R1此时电阻为多少?
答案
解:(1)F=mg =10-2×10=0.1N
(2)F=BIL
I=F/BL=0.1/(0.8×0.2)=5/8A
又I=E/(r+R+R1
R1=(E/I)-r-R=7Ω
举一反三
为了探究通电长直导线(足够长)产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流I和距该导线的距离r间的关系,某探究小组设计了如图所示的实验:一根固定通电长直导线通以可调节的电流I,一根可以自由运动 的短导线与之平行,通以恒定的电流I0。实验方法为控制变量法。

(1)保持距离r不变,调节电流I,测出短导线所受磁场力F,实验数据如下:

(2)保持电流I不变,调节距离r,测出短导线所受磁场力F,实验数据如下:

在误差允许的范围内,由以上数据可初步归纳出B与I及r的关系是____。
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如图所示,两根足够长的光滑平行导轨与水平面成θ=60°角,导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN垂直导轨水平放置在导轨上,导体棒与两根导轨都接触良好,重力加速度为g。
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,当电阻箱接入电路的电阻为R1时,闭合开关后,导体棒MN恰能静止在导轨上,请确定MN中电流I1的大小和方向。
(2)若磁场方向竖直向上,当电阻箱接入电路的电阻为R2时,闭合开关后,导体棒MN也恰能静止在导轨上,请确定MN中的电流I2的大小。

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如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的左上方固定一直导线,导线与条形磁铁垂直,若给导线通以垂直于纸面向里的电流,磁铁仍静止,则通电流与不通电流相比下列说法正确的是

[     ]

A.磁场对桌面压力减小
B.磁铁对桌面压力增大
C.桌面对磁铁摩擦力向左
D.桌面对磁铁没有摩擦力
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如图所示,一根长为0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上,并通以I=5A电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度为B=0.6T,竖直向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少?

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匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,一根通电直导线的长度为0.2m,电流是5A。求下列情况下通电导体在磁场中的受力:
⑴ 电流方向与磁场方向相同时,安培力为____________N;
⑵ 电流方向与磁场方向垂直时,安培力为____________N。
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