竖直平面内有轻绳1、2、3连接如图所示。绳1水平,绳2与水平方向成角,绳3的下端连接一质量为m的导体棒1,在结点O正下方距离处固定一导体棒2,两导体棒均垂直于纸面放置。现将导体棒1中通入向里的电流I0,导体棒2中通入向外且缓慢增大的电流I。当增大到某个值时,给导体棒1以向右的轻微扰动,可观察到它缓慢上升到绳1所处的水平线上。绳3的长度为d,两导体棒长度均为l,重力加速度为g。导体棒2以外距离为x处的磁感应强度大小为,下列说法正确的是( )
A.应在时给导体棒1以轻微的扰动 |
B.绳1中拉力的最大值为 |
C.绳2中拉力的最小值为 |
D.导体棒2中电流的最大值为 |
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更新时间:2022-09-19 15:32:47
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【知识点】 斜轨道上的导体棒受力分析
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【推荐1】如图甲所示,两固定平行且光滑金属轨道MN、PQ与水平面的夹角θ=37°,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~9.9Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度大小为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的阻值为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为vmax。改变电阻箱的阻值R,得到vmax与R的关系如图乙所示。已知轨道间距为L=2m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则( )
A.金属杆滑动时回路中产生的感应电流的方向是abMpa |
B.金属杆的质量m=0.5kg |
C.金属杆接入电路的阻值r=2Ω |
D.当R=2Ω时,杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为8V |
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【推荐2】如图所示,水平桌面上固定放置一个绝缘光滑圆弧槽,长直导线MN平行于圆弧槽底边放在圆弧槽上,导线中通有M→N的电流I,整个空间区域存在竖直向上的匀强磁场(图中未画出),MN静止时,MO连线与竖直方向的夹角θ为,圆弧槽对导线MN的支持力为FN,PP'与圆心O等高。下列说法正确的是( )
A.若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转45°过程中,则FN先增大后减小 |
B.若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转45°过程中,则MO连线与竖直方向夹角的最大正切值为 |
C.若磁场的大小和方向可以改变,为使导线MN仍能在图示位置处静止,所需的最小磁感应强度的值为原来的倍 |
D.若仅将磁感应强度大小缓慢增大,导线MN将有可能沿圆弧槽缓慢运动到上方 |
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【推荐3】如图甲所示中bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ水平搁在框架上,且与ab、cd接触良好,回路的总电阻为R,重力加速度为g,整个装置放在垂直框架平面的变化的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,PQ始终静止。t=0时刻,PQ所受安培力大于mgsinθ,则在0~t2时间内,关于PQ受到的摩擦力Ff的分析情况正确的是( )
A.Ff先减小后增大,且在t1时刻为零 |
B.Ff先减小后增大,且在t1时刻Ff=mgsinθ |
C.Ff先增大后减小,且在t1时刻为最大值 |
D.Ff先增大后减小,且在t1时刻Ff=mgsinθ |
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