傾角為θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B,上端接入一電動勢E=3V、內(nèi)阻r=0.2Ω的電源,滑軌間距為L=10cm,將一個質(zhì)量為m=30g,電阻R=0.3Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場,當(dāng)閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,如圖所示,求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應(yīng)強度的大小是多少?

垂直于斜面向下,0.25T

解析試題分析:因磁場垂直導(dǎo)軌,若磁場向下,由左手定則知,金屬棒受安培力沿滑軌向上,金屬棒能靜止在滑軌上;若磁場向上,金屬棒受安培力沿導(dǎo)軌向下,此時金屬棒不能靜止在滑軌上,故磁場垂直滑軌向下。
由閉合電路歐姆定律知流經(jīng)金屬棒的電流為I= 
對金屬棒受力分析,由平衡條件知 mgSin =BIL  解得  B= 0.25T
考點:安培力 通電導(dǎo)線在磁場中平衡問題

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

兩個物體A和B,質(zhì)量分別為M和m(M>m),用跨過定滑輪的輕繩相連,A靜止于水平地面上,如圖所示。不計摩擦,地面對A的作用力的大小為_________,繩對A的作用力的大小為__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)某電子天平原理如圖所示,形磁鐵的兩側(cè)為N極,中心為S極,兩級間的磁感應(yīng)強度大小均為,磁極的寬度均為,忽略邊緣效應(yīng).一正方形線圈套于中心磁極,其骨架與秤盤連為一體,線圈兩端C、D與外電路連接.當(dāng)質(zhì)量為的重物放在秤盤上時,彈簧被壓縮,秤盤和線圈一起向下運動(骨架與磁極不接觸),隨后外電路對線圈供電,秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時的位置并靜止,由此時對應(yīng)的供電電流可確定重物的質(zhì)量.已知線圈的匝數(shù)為,線圈的電阻為,重力加速度為。問:

(1)線圈向下運動過程中,線圈中感應(yīng)電流是從C端還是D端流出?
(2)供電電流是從C端還是D端流入?求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系.
(3)若線圈消耗的最大功率為,該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖所示,拉B物體的輕繩與豎直方向成60°角,O為一定滑輪,物體A與B之間用跨過定滑輪的細繩相連且均保持靜止,已知B的重力為100 N,水平地面對B的支持力為80 N,繩和滑輪的質(zhì)量以及摩擦均不計,試求:

(1)物體A的重力和物體B與地面間的摩擦力?
(2)連接定滑輪的OC繩所受拉力大小和方向?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,空間有場強E=1.0×102V/m豎直向下的電場,長L=0.8m不可伸長的輕繩固定于O點.另一端系一質(zhì)量m=0.5kg帶電q=5×10-2C的小球.拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放,當(dāng)小球運動至O點的正下方B點時繩恰好斷裂,小球繼續(xù)運動并垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53°、無限大的擋板MN上的C點.試求:

(1)繩子的最大張力;
(2)A、C兩點的電勢差;
(3)當(dāng)小球運動至C點時,突然施加一恒力F作用在小球上,同時把擋板迅速水平向右移至某處,若小球仍能垂直打在檔板上,所加恒力F的方向及取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,一帶正電的長細直棒水平放置,帶電細直棒在其周圍產(chǎn)生方向向外輻射狀的電場,場強大小與直棒的距離成反比。在直棒上方有一長為a的絕緣細線連接了兩個質(zhì)量均為m的小球A、B,A、B所帶電荷量分別為+q和+4q,A球距直棒的距離為a,兩個球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計兩小球之間的靜電力作用,剪斷細線,若A球下落的最大速度為vm,求A球下落到速度最大過程中,電場力對A球做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,通電金屬桿ab質(zhì)量m=12g,電阻R=1.5Ω,水平地放置在傾角θ=300的光滑金屬導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌寬度,導(dǎo)軌電阻、導(dǎo)軌與金屬桿的接觸電阻忽略不計,電源內(nèi)阻r=0.5Ω。勻強磁場的方向豎直向上,磁感應(yīng)強度B=0.2T。g=10若金屬棒ab恰能保持靜止,求:

(1)金屬桿ab受到的安培力大;
(2)電源的電動勢大小E。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(6分)用兩根長度均為L的絕緣細線各系一個小球,并懸掛于同一點。已知兩小球質(zhì)量均為m,當(dāng)它們帶上等量同種電荷時,兩細線與豎直方向的夾角均為θ,如圖所示。若已知靜電力常量為k,重力加速度為g。求:

(1)小球所受拉力的大小;
(2)小球所帶的電荷量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)有一個重量為20N的物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,斜面固定在水平地面上,如圖所示,求水平推力F為多大時可使物體沿斜面勻速運動?(已知:AB=40cm,BC=30cm)

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