导电的正方形线框abcd边长为l,每边的电阻均为r0,线框置于光滑水平导轨oo"与nn"上,导轨间距也为l,电阻不计,on端所接电池的电动势为ε,内阻为r,整个
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导电的正方形线框abcd边长为l,每边的电阻均为r0,线框置于光滑水平导轨oo"与nn"上,导轨间距也为l,电阻不计,on端所接电池的电动势为ε,内阻为r,整个
题型:上海专项题
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导电的正方形线框abcd边长为l,每边的电阻均为r
0
,线框置于光滑水平导轨oo"与nn"上,导轨间距也为l,电阻不计,on端所接电池的电动势为ε,内阻为r,整个装置处在磁感强度大小为B方向向下的匀强磁场中。现将电键s闭合,求s闭合瞬间:
(1)线框所受安培力的方向(在图中标示出来);
(2)线框所受安培力的大小;
(3)电路的发热功率。
答案
解:(1)根据左手定则,ab边与dc边所受的安培力方向均沿导轨o"n"方向
(2)因为导轨电阻不计,所以ad边与cb边均构成短路
总电流为
由整体法可求得线框所受安培力的合力为
说明:如未考虑到ad边与cb边构成短路,按以下求法且算出结果的也正确。
总电流
,
,
根据F=BIl,线框所受安培力的合力为F=F
ab
+F
dc
=
(3)电路的发热功率为
说明:如未考虑到ad边与cb边构成短路,按以下求法且算出结果也正确。
举一反三
某同学用图示实验装置研究电流在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向之间的关系。
(1)该同学将观察到的实验现象记录如下表,在表中部分记录缺失,请补充完整。
(2)某次实验中闭合电键后,金属棒P不动,可能的原因是:__________________________________________________。
题型:上海专项题
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如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ,整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置,当杆中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止。则
[ ]
A.磁场方向竖直向上
B.磁场方向竖直向下
C.ab受安培力的方向平行导轨向上
D.ab受安培力的方向平行导轨向下
题型:同步题
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一根容易形变的弹性导线,两端固定,导线中通有电流,方向如图中箭头所示。当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:同步题
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在如图所示电路中,电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时,导线MM"与NN"之间的安培力的大小为f
a
、f
b
,判断这两段导线
[ ]
A.相互吸引,f
a
>f
b
B.相互排斥,f
a
>f
b
C.相互吸引,f
a
<f
b
D.相互排斥,f
a
<f
b
题型:同步题
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如图,两根平行放置的长直导线a和b通有大小分别为I和2I、方向相同的电流,a受到的磁场力大小为F,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力为零,则此时b受到的磁场力大小为
[ ]
A.F
B.2F
C.3F
D.4F
题型:同步题
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