如图所示，光滑的平行导轨与水平面的夹角为θ＝37°，两平行导轨间距为L＝1m，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。导轨中接入电动势为E=4.5V、内阻为r=0.5Ω的直流电源，电路中有一阻值为R=1Ω的电阻，其余电阻不计。将质量为m=4kg，长度也为L的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，（取g=10m/s2 ， sin37=0.60，cos37=0.80），求：（1）匀强磁场的磁感应强度为多大？（2）若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，求此时导体棒的加速度大小及方向。

1. 如图所示，光滑的平行导轨与水平面的夹角为θ＝37°，两平行导轨间距为L＝1m，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。导轨中接入电动势为E=4.5V、内阻为r=0.5Ω的直流电源，电路中有一阻值为R=1Ω的电阻，其余电阻不计。将质量为m=4kg，长度也为L的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，（取g=10m/s² ， sin37=0.60，cos37=0.80），求：

（1）匀强磁场的磁感应强度为多大？

（2）若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，求此时导体棒的加速度大小及方向。

【考点】

安培力的计算;

【答案】

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解答题普通

1. 如图所示，水平导轨间距为 $\text{[math]}$ ，导轨电阻忽略不计，导体棒 $\text{[math]}$ 的质量 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ，与导轨接触良好；电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ；外加匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，方向垂直于导轨平面。 $\text{[math]}$ 与导轨间动摩擦因数为 $\text{[math]}$ （设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，细线对 $\text{[math]}$ 的拉力为水平方向，重力加速度 $\text{[math]}$ 处于静止状态。求：

（1）通过 $\text{[math]}$ 的电流方向和大小；

（2） $\text{[math]}$ 受到的安培力大小和方向；

（3）重物重力 $\text{[math]}$ 的最大值；

解答题容易

2. 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/s²）

解答题容易

3. 如图所示，与水平面夹角成 $\text{[math]}$ 的金属导轨间的距离 $\text{[math]}$ ，沿导轨平面向下有大小 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 $\text{[math]}$ 、内阻 $\text{[math]}$ 的直流电源，现把导体棒 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ ，金属导轨电阻不计，取重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求∶

（1）电路中的电流大小；

（2）导体棒的质量 $\text{[math]}$ 。

解答题容易