组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 安培力 > 安培力的大小 > 斜轨道上的导体棒受力分析
题型:解答题 难度:0.85 引用次数:186 题号:11167884
如图(甲)所示,在与水平方向成=37°的光滑金属导轨间连一电源,电源的电动势为E=1.5V,内阻r=0.5,在相距1m的平行导轨上放一重力为3N,电阻R=1的金属棒ab,整个装置放在垂直斜面的匀强磁场中(磁场方向未知),当开关S闭合时,金属棒恰好静止。(不计金属导轨电阻,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B大小和方向。
(2)如图(乙),若改变磁场,把磁场方向改为竖直向上,为了使金属棒ab棒仍然静止于轨道上,求此时磁场B'的大小。

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【推荐1】如图所示,光滑的平行导轨与水平面的夹角,两平行导轨间距,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。导轨中接入电动势、内阻的直流电源,电路中有一阻值的电阻,其余电阻不计。将质量、有效长度也为的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态,取重力加速度大小

(1)求通过导体棒的电流

(2)求匀强磁场的磁感应强度

(3)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

2023-12-07更新 | 1596次组卷
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【推荐2】如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g的金 属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的 匀强磁场中(导轨电阻不计)。金属棒电阻为R0=3Ω,金属棒与导轨之间是光滑的,取g=10m/s2,要保持金属棒在 导轨上静止,求:   
(1)金属棒所受到的安培力的大小;
(2)通过金属棒的电流的大小;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
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【推荐3】如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒放在两轨道上,且与两轨道垂直。已知通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由ab,图乙为图甲沿方向观察的平面图。若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止。
(1)请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图;
(2)求出磁场对导体棒的安培力的大小;
(3)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值及其方向。
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