精英家教網(wǎng)如圖所示，同一水平面上的兩條平行導軌ab、cd置于豎直向上的勻強磁場中，間距為2m．一根質(zhì)量為2kg的金屬棒PQ垂直兩導軌放置，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.2．當金屬棒中通入5A的電流時，金屬棒向右加速運動，加速度大小為2m/s2，取g=lOm/s2．求磁感應強度的大小和金屬棒PQ中電流的方向．
分析：根據(jù)左手定則，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是導線受的安培力的方向．根據(jù)F=BIL來計算安培力的大小即可．
解答：解：
根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)安-Ff=ma
F安=BIL
Ff=μmg
聯(lián)立以上方程代入數(shù)據(jù)解得：B=0.8T
根據(jù)左手定則，可判斷出金屬棒PQ中的電流方向由Q→P
答：磁感應強度的大小為0.8T，金屬棒PQ中電流的方向為由Q→P．
點評：本題是安培力的分析和計算問題．安培力大小的一般計算公式是F=BILsinα，α是導體與磁場的夾角，當B、I、L互相垂直的時候安培力最大為F=BIL．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，同一絕緣水平面內(nèi)，一個小金屬環(huán)a和一個大金屬環(huán)b的圓心在同一點．a(chǎn)中通有逆時針方向的恒定電流I，b環(huán)中不通電．在將a環(huán)移向圖中a′位置的過程中，關于b環(huán)中的感應電流的說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，同一水平面內(nèi)的兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ處在豎直向下的磁感應強度為B=2
2
T的勻強磁場中，垂直導軌放置一根長為L=1m的金屬棒ab，金屬棒與導軌接觸良好，N、Q端接理想變壓器（原、副線圈匝數(shù)比為10：1）的原線圈，輸出端接有理想交流電壓表、耐壓值為2.8V電容器元件C和電阻R．現(xiàn)金屬棒ab沿水平方向運動，其速度隨時間變化的規(guī)律為v=10sin100πt（m/s）（金屬棒和導軌的電阻均不計）．則（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，同一物塊分別放在水平面和固定斜面上，在兩個大小相等的推力F1、F2作用下運動，F(xiàn)1、F2方向分別平行于水平面和斜面．若物塊在推力作用下通過的位移大小相等，則推力F1、F2對物塊所做的功（　�。�
A、相等B、與物塊和接觸面的粗糙程度有關C、在水平面上推力所做的功較多D、在斜面上推力所做的功較多

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示,位于同一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬導軌，處在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在平面，導軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導軌上并與導軌垂直�，F(xiàn)用一平行于導軌的恒力F拉桿ab，使它由靜止開始向右運動。桿和導軌的電阻、感應電流產(chǎn)生的磁場均可不計。用E表示回路中的感應電動勢；i表示回路中的感應電流，在i隨時間增大的過程中，電阻消耗的功率等于（    ）

A.F的功率                                          B.安培力的功率的絕對值

C.F與安培力的合力的功率                     D.iE

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，同一水平面內(nèi)的兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ處在豎直向下的磁感應強度為的勻強磁場中，垂直導軌放置一根長為L=1m的金屬棒ab，金屬棒與導軌接觸良好，N、Q端接理想變壓器（原、副線圈匝數(shù)比為10：1）的原線圈，輸出端接有理想交流電壓表、耐壓值為2.8V電容器元件C和電阻R�，F(xiàn)金屬棒ab沿水平方向運動，其速度隨時間變化的規(guī)律為（金屬棒和導軌的電阻均不計）。則（    ）

A.電壓表的示數(shù)為2V

B.電容器C將被擊穿

C.通過R中電流的頻率為50Hz

D.通過原、副線圈的磁通量變化率之比為10：1

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