如圖所示,導體棒ab長0.5m,質量為0.1kg,電阻R=5.5Ω,電源的電動勢E=3V,r=0.5Ω,整個裝置放在一磁感應強度B=2T的磁場中,磁場方向與導體棒垂直且與水平導軌平面成53°角,導體棒靜止.求:導體棒受到的摩擦力和支持力(不計導軌電阻).(sin53°=0.8)
分析:帶電金屬桿進行受力分析,除重力、支持力外、在磁場中受到安培力,還有靜摩擦力,四力處于平衡狀態(tài).根據(jù)磁場的方向由左手定則來確定安培力的方向,從而對安培力進行力的分解,由平衡可得支持力、摩擦力的大。
解答:解:通過導體棒的電流 I=
E
R+r
=
3
5.5+0.5
A=0.5A

導體棒受到的安培F=BIL=2×0.5×0.5N=0.5N
由受力分析f=Fsinθ=0.4N,
水平向右N=mg+Fcosθ=1.3N,豎直向上.
點評:要會區(qū)分左手定則與右手定則:左手定則是判定磁場力的,而右手定則是判定感應電流方向的.同時還利用三力平衡知識來求解.
練習冊系列答案
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如圖所示,導體棒ab長為4L,勻強磁場的磁感應強度為B,導體繞過O點垂直紙面的軸以角速度ω勻速轉動,ao=L.則a端和b端的電勢差Uab的大小等于( 。

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(2011?江門一模)如圖所示,在磁感應強度為0.6T的勻強磁場中,長為0.5m、電阻為1Ω的導體棒ab放置在水平的光滑金屬框上,如圖所示.導體棒ab在外力作用下以10m/s的速度向右勻速滑動,已知電容C=2μF,電阻R1=5Ω,其余電阻忽略不計,求:
(1)ab棒哪端的電勢高?ab棒中的電動勢的大?
(2)為使ab棒勻速運動,外力的大小及其機械功率?
(3)電容器的電量?

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如圖所示,導體棒AB靠近帶正電的導體Q放置,則( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,導體棒ab、cd放在光滑水平導軌上,cd棒通過滑輪懸掛一質量為m的物塊,整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.a(chǎn)b在外力作用下以速度v1勻速向右運動時,cd棒由靜止釋放,設ab、cd的長度均為L,ab棒的電阻為r1,cd棒的電阻為r2,導軌足夠長且電阻不計,求:
(1)cd棒開始運動的方向與ab棒勻速運動速度v1取值的關系;
(2)穩(wěn)定狀態(tài)時,cd棒勻速運動的速度;
(3)穩(wěn)定狀態(tài)時,回路的電功率P和外力的功率P

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精英家教網(wǎng)如圖所示,導體棒ab質量為0.10kg,用絕緣細線懸掛后,恰好與寬度為50cm的光滑水平導軌良好接觸,導軌上還放有質量為0.20kg的另一導體棒cd,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中.將ab棒向右拉起0.80m高,無初速釋放,當ab棒第一次經(jīng)過豎直位置向左擺起的瞬間,cd棒獲得的速度是0.50m/s.在ab棒第一次經(jīng)過豎直位置的過程中,通過cd棒的電荷量為1C.空氣阻力不計,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)ab棒向左擺起的最大高度;
(2)勻強磁場的磁感應強度;
(3)此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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