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:672 题号:7956227
如图,平行光滑导轨倾斜放置,导轨平面的倾角,导轨间距,导轨上端接有电源、开关S和定值电阻R,电源的电动势,内阻,定值电阻,整个导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小,将一个导体棒放在导轨上,闭合开关S,此时导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒接入电路的电阻,导轨的电阻不计,导轨足够长,重力加速度,求:

(1)导体棒的质量m;
(2)断开开关S,导体棒沿导轨向下运动,电键断开后,导体棒恰好匀速运动,该导体棒上 内产生的焦耳热为多少?

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【推荐1】如图所示,两平行金属导轨间的距离L = 0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ = 30°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B = 0.50T,方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场,金属导轨的一端接有电动势E = 4.5V、内阻r = 0.50Ω的直流电源。现把一个质量m = 0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒能静止于导轨上,且恰好与导轨间无摩擦力的作用。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,金属导轨电阻不计,g取10m/s2求:
(1)此时金属棒受到的安培力;
(2)导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻;
(3)若通电一段时间后,电池的电动势保持不变,而内阻变为r = 1.00Ω,导体棒仍处于静止状态,求此时导体棒受到的摩擦力。
2020-11-27更新 | 725次组卷
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【推荐2】如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MNPQ相距为L=0.1m,导轨平面与水平面的夹角为,导轨上端连接一定值电阻R=0.3Ω,导轨的电阻不计,整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MNPQ放置在导轨上,且与导轨保持良好的接触,金属棒的质量为m=0.2kg,电阻为r=0.1Ω,现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为S=12m时,速度达到最大值,重力加速度g,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若将金属棒下滑12m的时刻记作t=0,假设此时的磁感应强度为已知,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,请用t表示出这种情况下磁感应强度B变化的表达式。
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【推荐3】如图所示,在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E=10V,内阻r=1 Ω的电源和滑动变阻器R,导轨的宽度d=0.2 m,倾角θ=37°。质量m=0.1 kg的导体棒ab垂直置于导轨上,导体棒与导轨间的动摩擦因数 μ=0.5,整个装置处在磁感应强度B=3.0 T的方向垂直于斜面向下的匀强磁场中,导轨与导体棒的电阻不计。现调节R使杆ab静止不动。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。求:
(1)ab棒受到的最小安培力F1和最大安培力F2
(2)滑动变阻器R的取值范围。
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共计 平均难度:一般