组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 安培力 > 安培力的大小 > 安培力的计算式及简单应用
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:86 题号:19186813
如图所示,磁感应强度的磁感线垂直线圈平面,线圈匝数匝、面积,通过开关、导线与电解液连接,在电解液中竖直固定两根等高细金属,其上放有的金属棒,在开关的右边存在方向水平向右、磁感应强度大小为的匀强磁场,整个电路的电阻,取重力加速度大小
(1)闭合开关K,求电路的电流I
(2)闭合开关K,金属棒好对细金属没压力,求的大小。
   

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【推荐1】电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置,电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等。其工作原理可简化如图所示:上下共四根导轨,飞机前轮下有一牵引杆,与飞机前轮连为一体,可收缩并放置在飞机的腹腔内。起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间,强迫储能装置提供瞬发能量,强大的电流从导轨流经牵引杆,牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速。现有一弹射器弹射某飞机,设飞机质量m=2×104kg,起飞速度为v=60m/s,起飞过程所受到平均阻力恒为机重的0.2倍,在没有电磁弹射器的情况下,飞机从静止开始匀加速起飞,起飞距离为L=200m,在电磁弹射器与飞机发的发动机(设飞机牵引力不变)同时工作的情况下,匀加速起飞距离减为s=50m,假设弹射过程强迫储能装置的能量全部转化为飞机的动能,取g=10m/s2,求:
(1)判断图中弹射器工作时磁场的方向;
(2)计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量;
(3)设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V,飞机牵引杆的宽度d=2.5m,计算强迫储能装置放电时的平均电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小;
(4)实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控,谈谈航母上安装电磁弹射器的优点。
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【推荐2】如图,两根倾斜金属导轨与地面的夹角,两导轨间距为d=0.5m,金属棒的质量为,放在导轨上且与导轨垂直。磁场的磁感应强度大小为B=1T,方向垂直导轨平面向下,电源的电动势为E=4V,R为滑动变阻器,其他电阻不计,调节滑动变阻器,使金属棒在导轨上静止。
(1)若导轨光滑,则滑动变阻器的阻值为多少?
(2)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为,求滑动变阻器的阻值的取值范围。
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【推荐3】如图所示,在一个范围足够大、磁感应强度B=0.40T的水平匀强磁场中,用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态,且使金属棒与磁场方向垂直。已知金属棒长L=0.20m,质量m=0.02kg,g取10m/s2,求:
(1)若通以如图所示电流,判断金属棒受到的安培力方向:
(2)若棒中电流I=2.0A,此时金属棒受到的安培力大小;
(3)若要使细线拉力恰好为零,应该增大还是减小此时的电流?请简单解释。
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