在傾角為α的光滑斜軌上,置有一通有電流I、長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒. 如下圖所示,重力加速度為g.

(1)欲使導(dǎo)體棒靜止在斜軌上,且對(duì)斜軌無(wú)壓力,所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的大小是多少?方向如何?

(2)欲使導(dǎo)體棒靜止在斜軌上,所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的最小值為多少?方向如何?

(1);方向垂直紙面向外(2)sinα;方向垂直斜面向上

【解析】

試題分析:(1)欲使導(dǎo)體棒靜止在斜軌上,且對(duì)斜軌無(wú)壓力,則導(dǎo)體棒僅受重力和安培力作用。重力方向豎直向下,則導(dǎo)體棒所受安培力的方向必豎直向上。

導(dǎo)體棒受安培力:FA=BIL ①

由二力平衡知識(shí)可得:FA=mg ②

聯(lián)立①②式解得:

B的方向是垂直紙面向外

(2)將導(dǎo)體棒的重力分解成沿斜面向下的分力G1和垂直斜面的分力G2,要欲使棒靜止在斜軌上,導(dǎo)體棒所受安培力的最小值應(yīng)與G1大小相等且方向相反,如答圖所示。

FA’=G1 ③

而G1=mgsinα ④

FA’=BIL ⑤

聯(lián)立①②③式解得:

B的方向是垂直斜面向上

考點(diǎn):安培力;物體的平衡.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(10分)如圖所示,電阻為R的長(zhǎng)直螺線管,其兩端通過電阻可忽略的導(dǎo)線相連接。一個(gè)質(zhì)量為m的小條形磁鐵A從靜止開始落入其中,經(jīng)過一段距離后以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)。假設(shè)小磁鐵在下落過程中始終沿螺線管的軸線運(yùn)動(dòng)且無(wú)翻轉(zhuǎn)。

(1)定性分析說明:小磁鐵的磁性越強(qiáng),最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度就越小;

(2)小磁鐵做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為多少?

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如圖所示,A、B、C三物體放在旋轉(zhuǎn)水平圓臺(tái)上,它們與圓臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,已知A的質(zhì)量為2m,B和C的質(zhì)量均為m,A、B離軸距離為R,C離軸距離為2R。當(dāng) 圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),三物均沒有打滑,則:(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力) ( )

A.這時(shí)C的向心加速度最大

B.這時(shí)B物體受的摩擦力最小

C.若逐步增大圓臺(tái)轉(zhuǎn)速,C比B先滑動(dòng)

D.若逐步增大圓臺(tái)轉(zhuǎn)速,B比A先滑動(dòng)

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如圖所示,一帶正電的長(zhǎng)細(xì)直棒水平放置,帶電細(xì)直棒在其周圍產(chǎn)生方向向外輻射狀的電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小與直棒的距離成反比。在直棒上方有一長(zhǎng)為a的絕緣細(xì)線連接了兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B,A、B所帶電荷量分別為+q和+4q,A球距直棒的距離為a,兩個(gè)球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)兩小球之間的靜電力作用,則下列說法正確是( )

A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,是B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的兩倍

B.細(xì)線上的張力大小為

C.剪斷細(xì)線瞬間A、B兩球的加速度大小均為

D.剪斷細(xì)線后A、B兩球的速度同時(shí)達(dá)到最大值,且速度最大值大小相等。

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A.15° B.30° C.45° D.60°

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A.帶電粒子在磁場(chǎng)中一定會(huì)受到洛侖茲力作用

B.若帶電粒子在某點(diǎn)受到洛侖茲力作用,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零

C.洛侖茲力不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)電荷的動(dòng)量

D.僅受洛侖茲力作用(重力不計(jì))的運(yùn)動(dòng)電荷,它的動(dòng)能一定不改變

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A.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量

B.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反向

C.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同

D.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

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B.0~2s的加速度方向和5s~6s內(nèi)的加速度方向相反

C.0~6s的位移是30m

D.第6s末物體回到出發(fā)點(diǎn)

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(1)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度;

(2)若使物體不至滑出斜面,斜面的最小長(zhǎng)度;

(3)物體再次回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能。

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