在傾斜角θ=30°的光滑導體滑軌A和B的上端接入一個電動勢E=3 V,內(nèi)阻不計的電源,滑軌間距L=10 cm,將一個質(zhì)量m=30 g,電阻R=0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌周圍加一勻強磁場,當閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,如圖所示,求滑軌周圍空間所加磁場磁感應強度的最小值及其方向.

0.25 T磁場方向垂直滑軌面斜向下
閉合開關(guān)S后金屬棒上有電流流過,且金屬棒保持靜止,由閉合電路歐姆定律,得I===6 A

受力分析得出,若金屬棒平衡,且磁場力最小則它受到的安培力F應與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等,方向相反
F-mgsinθ=0①
由F=BIL代入①得BIL=mgsinθ
B===0.25 T
根據(jù)左手定則,磁場方向垂直滑軌面斜向下
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導線,當通以電流I時,欲使導線靜止在斜面上,外加勻強磁場B的大小和方向可能是(  )
A.Bmgtanα/(IL),方向垂直斜面向上
B.Bmgsinα/(IL),方向垂直斜面向下
C.Bmgtanα/(IL),方向豎直向上
D.Bmg/(IL),方向水平向右

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在斜角θ=30°的光滑導體滑軌AB的上端接入一個電動勢E=3 V,內(nèi)阻r=0.1Ω的電源,滑軌間距L=10 cm,將一個質(zhì)量m=30 g,電阻R=0.4Ω的金屬棒水平放置在滑軌上。若滑軌周圍加一勻強磁場,當閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,如圖所示,求
小題1:金屬棒中通過的電流;
小題2:滑軌周圍空間所加磁場磁感應強度的最小值及其方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,勻強磁場中放著通入相同電流的幾段導線(均在紙面內(nèi)),AB間距離都相等,則受力的情況是:
A.圖(a)受力最小,方向向上B.圖(b)受力最小,方向向右
C.圖c)受力最小,方向向上D.各圖受力一樣

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,AB為固定的通電直導線,閉合導線框P與AB在同一平面內(nèi),當P遠離AB運動時,它受到AB的作用力是
A.零
B.引力,且逐漸減小
C.引力,且大小不變
D.斥力,且逐漸變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于通電直導線在磁場中所受的安培力,下列說法中正確的是 
A.通電直導線在磁場中一定受到安培力的作用
B.安培力大小僅與磁感應強度、電流大小成正比,而與其他量無關(guān)
C.安培力的方向不一定垂直于通電直導線
D.安培力的方向總是垂直于磁場和通電直導線所構(gòu)成的平面

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

MN為一金屬導線,長L=0.5m,質(zhì)量m=0.01kg,細線懸掛在B=0.4T的勻強磁場中,如圖所示,若懸線的張力為零,試求金屬導線中電流的方向與大小。(g=10m/s2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強磁場中放置通有相同電流的三條導線甲、乙、丙,三條導線的形狀不同,但每條導線的兩端點間的距離相同,且導線均與磁場方向垂直,關(guān)于三條導線所受磁場力合力大小的比較,下列說法中正確的是(  )
A.甲導線受力最大
B.乙導線受力最大
C.丙導線受力最大
D.三條導線受力一樣大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如右圖,電阻可忽略的光滑平行金屬導軌MN、M′N′固定在豎直方向,導軌間距d=0.8m,下端NN′間接一阻值R=1.5Ω的電阻,磁感應強度B=1.0T的勻強磁場垂直于導軌平面.距下端h=lm高處有一金屬棒ab與軌道垂直且接觸良好,其質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=0.5Ω,由靜止釋放到下落至底端NN′的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR =0.3J.g=10m/s2.求:
小題1:金屬棒在此過程中克服安培力做的功WA;
小題2:金屬棒下滑速度為2m/s時的加速度a;
小題3:金屬棒下滑的最大速度vm

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