如圖所示,兩根平行放置的導(dǎo)電軌道,間距為L,傾角為,軌道間接有電動勢為E(內(nèi)阻不計)的電源,現(xiàn)將一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab水平且與軌道垂直放置在軌道上,金屬桿與軌道接觸摩擦和電阻均不計,整個裝置處在勻強磁場(磁場垂直于金屬棒)中且ab桿靜止在軌道上,求:

(1)若磁場豎直向上,則磁感應(yīng)強度B1是多少?
(2)如果通電直導(dǎo)線對軌道無壓力,則勻強磁場的磁感應(yīng)強度的B2是多少?方向如何?
(1)    (2)   方向水平向左

試題分析:(1)導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上,受到重力、支持力和安培力三個力作用,側(cè)視圖如圖所示.

由平衡條件得:
又:
根據(jù)閉合電路歐姆定律:
以上各式聯(lián)立解得:,即
(2)金屬棒ab靜止在斜面上且對斜面壓力為零,則安培力F′與重力G構(gòu)成一對平衡力,側(cè)視圖如圖所示.

 
又:  
根據(jù)閉合電路歐姆定律:
以上各式聯(lián)立解得:,整理得: 
由左手定則知:勻強磁場的磁感應(yīng)強度的B2的方向水平向左.
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,開始時矩形線圈平面與磁場垂直,且一半在勻強磁場內(nèi)一半在勻強磁場外,若要使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,則下列方法中不可行的是(   )
A.以ab為軸轉(zhuǎn)動
B.以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動
C.以ad為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)
D.以bc為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

abcd是質(zhì)量為m,長和寬分別為b和l的矩形金屬線框,有靜止沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑,軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向上。已知da=an=ne=b,線框的cd邊剛要離開磁區(qū)時的瞬時速度為v,整個線框的電阻為R,試用題中給出的物理量(m、b、l、B、θ、v、R)表述下列物理量。

(1)ab剛進入磁區(qū)時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
(2)此時線框的加速度
(3)線框下滑中共產(chǎn)生的熱量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)足夠長的平行金屬導(dǎo)軌ab、cd放置在水平面上,處在磁感應(yīng)強度B=1.00T的豎直方向的勻強磁場中,導(dǎo)軌間連接阻值為R=0.30Ω的電阻,質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒ef與bc緊貼在導(dǎo)軌上,處于兩導(dǎo)軌間的長度L=0.40m、電阻r=0.10Ω,如圖所示。在水平恒力F作用下金屬棒ef由靜止開始向右運動,其運動距離與時間的關(guān)系如下表所示。導(dǎo)軌與金屬棒ef間的動摩擦因數(shù)為0.3,導(dǎo)軌電阻不計,g=10求:

時間t(s)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
運動距離x(m)
0.0
0.6
2.0
4.3
6.8
9.3
11.8
14.3
(1)在4.0s時間內(nèi),通過金屬棒截面的電荷量q;
(2)水平恒力F;
(3)慶豐同學在計算7.0s時間內(nèi),整個回路產(chǎn)生的焦耳熱Q時,是這樣計算的:
先算7.0s內(nèi)的電荷量
再算電流 
再用公式計算出焦耳熱
請你簡要分析這樣做是否正確?認為正確的,請算出結(jié)果;認為錯誤的,請用自己的方法算出7.0s,整個回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,一正方形線圈從某一高度自由下落,恰好勻速進入其下方的勻強磁場區(qū)域.已知正方形線圈質(zhì)量為m,邊長為L,電阻為R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,高度為2L,求:

(1)線圈進入磁場時回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1的大小和方向;
(2)線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q;
(3)線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,abcd是一個質(zhì)量為m,邊長為L的正方形金屬線框。如從圖示位置自由下落,在下落h后進人磁感應(yīng)強度為B的磁場,恰好做勻速直線運動,該磁場的寬度也為L。在這個磁場的正下方3h+L處還有一個磁感應(yīng)強度未知,但寬度也為L的磁場,金屬線框abcd在穿過這個磁場時也恰好做勻速直線運動,那么下列說法正確的是(  )
A.未知磁場的磁感應(yīng)強度是B/2
B.未知磁場的磁感應(yīng)強度是
C.線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為4mgL
D.線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為2mgL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強磁場,磁場方向水平向里,磁場高度為h.豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框,底邊水平,其上下邊長之比為5:1,高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0,在DC邊剛進入磁場前的一段時間內(nèi),線框做勻速運動。求:
(1)DC邊剛進入磁場時,線框的加速度;
(2)從線框開始下落到DC邊剛進入磁場的過程中,線框損失的機械能和重力做功之比;

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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,MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌,而ab?cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒,同時以相同速度向右運動時,正確的有(     )
A.電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù)
B.電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù)
C.電壓表無讀數(shù),電流表無讀數(shù)
D.電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強磁場.若第一次用0.3 s拉出,外力所做的功為W1,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1;第二次用0.9 s拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2,則 W1  W2,q1  q2 (填大于、等于或小于 )

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