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1. 如图所示,在磁感应强度
、方向竖直向上的匀强磁场中,有一个与水平面成
角的导电滑轨,滑轨上放置一个电阻
、长为1m、质量
金属杆
CD
.已知接在滑轨中的电源电动势
, 内阻
, 和一个阻值可调的变阻器
R
.杆与滑轨间的动摩擦因数
, 滑轨的电阻忽略不计,重力加速度
g
取
,
,
, 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.开关闭合后,可使
CD
杆在滑轨上保持静止.求变阻器
R
的调节范围.
【考点】
安培力的计算;
【答案】
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普通
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1. 用两根绝缘的轻质细绳,将长为0.6 m、质量为0.06 kg的均匀金属杆ab,水平悬挂在磁感应强度大小为2 T、方向如图所示的磁场中.问:要使细绳的拉力恰好为零,应在ab中通入多大的电流?方向如何,是a到b还是b到a? (g取10 m/s
2
)
解答题
容易
2. 如图所示,宽为L=0.2m的光滑导轨与水平面成a=37°角,处于磁感应强度大小为B=0.6T、方向垂直于导轨面向上的匀强磁场中,导轨上端与电源和电阻箱连接,电源电动势E=3V,内阻
。在导轨上水平放置一根金属棒ab,金属棒与导轨接触良好,当电阻箱的电阻调到
时,金属棒恰好能静止。忽略金属棒和导轨的电阻,取重力加速度g=10m/s
2
, sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)回路中电流的大小;
(2)金属棒受到的安培力;
(3)金属杆ab的质量。
解答题
容易
3. 如图所示,与水平面夹角成
的金属导轨间的距离
, 沿导轨平面向下有大小
的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势
、内阻
的直流电源,现把导体棒
放在金属导轨上,导体棒恰好静止。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数
, 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒连在电路中的电阻
, 金属导轨电阻不计,取重力加速度
,
。求∶
(1)电路中的电流大小;
(2)导体棒的质量
。
解答题
容易
1. 将一倾斜的平行金属导轨固定在地面上,导轨的顶端接一电源和一滑动变阻器,在垂直导轨平面向下的方向上加一匀强磁场,在倾斜导轨上放一导体棒,导体棒与导轨接触良好且处于静止状态.现调节滑动变阻器使其接入电路的阻值减小,而整个过程中导体棒始终静止在导轨上,则( )
A.
导体棒所受摩擦力可能一直增大
B.
导体棒所受摩擦力可能先减小后增大
C.
导体棒所受摩擦力可能先增大后减小
D.
导体棒所受摩擦力可能始终为零
多选题
普通
2. 如图所示,一段圆心角为
的圆弧形导线,通以电流I。若导线所在平面与纸面平行,匀强磁场方向垂直纸面向里,导线所受安培力的大小为
;若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径
向右,导线所受安培力的大小为
。则
为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
3. 如图所示,磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场中,一根通有恒定电流
的金属棒静止在水平导轨上,电流方向垂直纸面向里。现把磁场方向沿图示位置顺时针缓慢转到竖直向上,磁感应强度大小不变,金属棒长为L,整个过程金属棒始终保持静止状态,则( )
A.
图示时刻金属棒受到的安培力水平向左
B.
整个过程中安培力的大小均为
C.
磁场方向竖直向上时,金属棒受到的摩擦力水平向右
D.
磁场转到与水平导轨成45°时,金属棒受到安培力的大小为
单选题
容易
1. 如图所示,两根相距为d的平行金属导轨与水平面间的夹角为θ,两导轨右端与滑动变阻器、电源、开关连接成闭合回路,在两导轨间轻放一根质量为m、长为d的导体棒MN,导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,调节滑动变阻器,当通过导体棒的电流为I和3I时,导体棒MN均恰好静止。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)
试分析判断a端为电源的正极还是负极;
(2)
求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)
求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ。
解答题
普通
2. 如图甲所示,间距为0.25m的平行虚线PQ与MN间有沿水平方向的匀强磁场,磁场磁感应强度大小随时间变化规律如图乙所示,电阻为0.2Ω的矩形金属线框abcd竖直放置,ab边在磁场下方、cd在磁场上方,磁场方向与线框平面垂直,在
时刻,由静止释放线框,线框运动过程中始终在同一竖直面内,且ab边始终水平,线框cd边在
时刻进入磁场并刚好能匀速通过磁场,cd边长为0.2m,重力加速度g取
, 求:
(1)
线框的质量;
(2)
整个过程线框中产生的焦耳热。
解答题
普通
3. 如图所示,间距为
的平行光滑金属导轨上端接有电动势
, 内阻
的直流电源,导轨平面与水平面成
角,匀强磁场方向沿竖直方向,现把一质量为
、电阻为
的金属棒ab垂直放在金属导轨上,金属棒恰好静止。g取
,
,
。求:
(1)
通过金属棒的电流及金属棒的发热功率;
(2)
磁场的磁感应强度大小及方向。
解答题
普通