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:0.65 引用次数:361 题号:20508527
如图所示,倾角为的粗糙绝缘斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场中,在斜面上有一根有效长度为、质量为、水平放置的导体棒,当导体棒中分别通入方向相同的电流时,导体棒均能沿斜面匀速运动。已知,重力加速度为,问:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)导体棒与斜面间的动摩擦因数。

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示,两根光滑平行金属导轨与水平面成角倾斜固定,导轨间距为10cm,两导轨底端接有阻值为2Ω的电阻R,顶端接有电源(电动势E=24V,内阻r=1Ω),轨道电阻不计。将一根质量为m的直导体棒ab垂直放在两轨道上,其长度为10 cm,阻值为2Ω,导体棒和底部用两个完全相同的绝缘轻弹簧连接。轨道所在的空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为0.1T。已知开关S断开时两弹簧的压缩量均为x1=0.5 cm;闭合开关S,系统重新平衡后,两弹簧的压缩量均为x2=0.8 cm。不计一切摩擦,重力加速度g取10m/s2。判断开关S闭合后导体棒中电流方向并求出导体棒的质量。
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名校
【推荐3】如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MNPQ相距为d,导轨平面与水平面的夹角,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为d的金属棒ab垂直于MNPQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻,重力加速度为g。现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。求:

(1)金属棒中电流方向是________,金属棒所受安培力的方向________,金属棒的最大速度是________
(2)灯泡的额定功率________
(3)若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热。(写出必要的解答过程)________
2023-11-15更新 | 262次组卷
共计 平均难度:一般