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起向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1/3T。未通电时,轻线在竖直方向,
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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起向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1/3T。未通电时,轻线在竖直方向,
题型:广东省期末题
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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起向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1/3T。未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏传的最大角度,求此棒中恒定电流的大小。
某同学对棒中恒定电流的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向向外,受力如图乙所示(侧视图)。
得
。
(1)请判断,该同学的解法正确吗?若不正确则请指出错在哪里?
(2)试写出求解棒中电流的正确答过程及结果。
答案
解:(1)该同学的解法错误
错误原因:认为棒到达最高点速度为零时,一定处于平衡状态;或者认为偏角最大的是平衡位置
(2)正确的解法如下:金属棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图所示:
安培力F做功为
重力做功为
由动能定理得
解得
举一反三
在磁场中的同一位置放置一条固定方向的直导线,导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不一样。图中的四幅图象表现的是导线受的力F与通过导线的电流I的关系,a、b各代表一组F、I的数据。下列图象正确的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:安徽省模拟题
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如图所示,在倾角为α的的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中,关于B的大小的变化,正确的说法是
[ ]
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
题型:上海模拟题
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质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的摩擦因数为μ。有电流时ab恰好在导轨上静止,如图所示。下面是沿b向a方向观察时的四个平面图,标出了四种不同的匀强磁场方向,其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:江苏模拟题
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关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是
[ ]
A.磁感线是一种假想曲线,实际并不存在
B.磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向
C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱
D.在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小
题型:江西省月考题
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如图所示,两个相同的圆形线圈,套在光滑绝缘的水平圆柱体上,当两线圈通以方向相同的电流时,线圈的运动情况是
[ ]
A.都绕圆柱体转动
B.都静止不动
C.相互靠近
D.彼此远离
题型:上海期末题
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