如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源.现有一根质量为m、电阻为R的金属杆ab垂直放于导电轨道上静止.轨道

如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源.现有一根质量为m、电阻为R的金属杆ab垂直放于导电轨道上静止.轨道

题型:不详难度:来源:
如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源.现有一根质量为m、电阻为R的金属杆ab垂直放于导电轨道上静止.轨道的摩擦和电阻均不计.要使ab杆静止,磁感应强度应为____________.
答案
mgRtanθ/EL
解析
金属杆受力如图所示,导线中的电流             ①

根据平衡条件:BIL="mgtanθ                               " ②
联立①和②得B=mgRtanθ/EL.
举一反三
如图所示,两根平行光滑金属导轨ab和cd置于同一水平面上,相互间隔为L="0.1" m,质量m="3" g的金属棒置于轨道右端,跨在两根导轨上,导轨左端通过开关S与电池连接,匀强磁场方向垂直轨道所在平面向上,磁感应强度B="0.1" T,轨道平面距地面高度h="0.8" m.接通开关S时,金属棒由于受安培力作用被水平抛出,落地点水平距离s′="2" m.取g="10" m/s2,求接通S瞬间,金属棒中通过的电荷量是多大?(假设接通S瞬间,金属棒中通过的是恒定电流)
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两条光滑的水平金属导轨彼此平行,置于桌边,金属棒ab架在两导轨端点上并与导轨垂直,导轨区域内有竖直向下的匀强磁场,导轨另一端与电池、电容器连成电路,如图15-2-11所示.已知金属棒的质量m=5×10-3kg,两导轨间距L="1.0" m,电池电动势E="16" V,电容器的电容量C="200" μF,磁场的磁感应强度B="0.5" T,金属棒在通电后受安培力作用而平抛出去,下落高度h="0.8" m,抛出落地水平位移S="0.064" m.试求开关K先接1,再接2,金属棒被抛出后电容器上电压的数值.

图15-2-11
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如图15-2-12所示,导线AB竖直放置,通电导线框abcd可自由移动.当AB中通以图示电流时,导线框怎样运动?

图15-2-12
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如图15-2-18所示是处于匀强磁场的三维空间,磁场方向垂直xOz平面.要使一段通电直导线所受安培力方向沿z轴正方向,则通电导线的位置可能是(    )

图15-2-18
A.在yOz平面上介于y轴和z轴之间的任何位置上,并且电流方向与y轴正方向成锐角
B.在xOz平面上,电流方向沿x轴正方向
C.平行于xOy平面,并且电流方向与x轴正方向和y轴正方向均夹45°角
D.在xOy平面上但不与y轴平行的所有位置

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如图15-2-19的装置中,劲度系数较小的金属弹簧下端恰好浸入水银中,电源的电动势足够大,当闭合开关S后,弹簧将(    )

图15-2-19
A.保持静止B.收缩C.变长D.不断上、下振动

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