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:135 题号:9315897
水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m,接有电源电动势E=3V,电源内阻及导轨电阻不计.匀强磁场竖直向下穿过导轨,磁感应强度B=1T.导体棒ab的电阻R=6Ω,质量m=0.01kg,垂直放在导轨上并良好接触(如图),当合上开关的瞬间通过ab棒的电流为0.5A,求此时:
(1)金属棒受到安培力的大小和方向;
(2)金属棒的加速度大小和方向.

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解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法,设计了一个简易的“电磁秤”。如图1所示,两平行金属导轨CDEF间距为,与电动势为内阻不计的电源、电流表(量程)、开关S、滑动变阻器(阻值范围为)相连,质量为、电阻为的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成角,垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行,跨过定滑轮后另一端接有秤盘,空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为,在秤盘中放入待测物体,闭合开关S,调节滑动变阻器,当金属棒平衡时,通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数为。其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计,重力加速度
(1)求秤盘的质量
(2)求此“电磁秤”的称量物体的最大质量及此时滑动电阻器接入电路的阻值;
(3)求为了便于得出秤盘上物体质量的大小,请写出的表达式并在图2中作出其与电流表读数关系的图像。

2024-01-18更新 | 251次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距1 m的平行导轨上放一重为3 N的金属棒ab,棒上通过3 A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度.
(2)ab棒对导轨的压力大小.
(3)若要使B取值最小,其方向应如何调整?并求出最小值.
2019-04-03更新 | 263次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图所示,两平行光滑金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,空间内存在匀强磁场。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。现把一质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,当电阻箱的电阻调为R=2.5Ω时,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨电阻不计,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求通过导体棒的电流大小;
(2)若磁场方向在竖直方向上,求匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)保持导体棒静止,磁感应强度B至少多大,此时方向如何;
(4)若导轨表面粗糙,动摩擦因数,则要保持导体棒静止,磁感应强度B至少多大。
2022-04-28更新 | 425次组卷
共计 平均难度:一般