(12分)如圖16所示,豎直放置的等距離金屬導(dǎo)軌寬0.5 m,垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=4 T,軌道光滑、電阻不計(jì),ab、cd為兩根完全相同的金屬棒,套在導(dǎo)軌上可上下自由滑動(dòng),每根金屬棒的電阻為1 Ω.今在ab棒上施加一個(gè)豎直向上的恒力F,這時(shí)ab、cd恰能分別以0.1 m/s的速度向上和向下做勻速滑行.(g取10 m/s2)試求:

(1)兩棒的質(zhì)量;

(2)外力F的大小.

 

【答案】

(1)0.04 kg 0.04 kg (2)0.8 N

【解析】(1)根據(jù)右手定則,可以判定電路中電流方向是沿acdba流動(dòng)的.設(shè)ab棒的質(zhì)量為m1,cd棒的質(zhì)量為m2.取cd棒為研究對(duì)象,受力分析,根據(jù)平衡條件可得BIL=m2g

其中I=,得m2=0.04 kg,

根據(jù)題意判斷可知m1=0.04 kg.

(2)取兩根棒整體為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件可得

F=m1g+m2g=0.8 N.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(12分)如圖16所示,在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中,Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合,坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m。放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同,電場(chǎng)力的大小跟試探電荷所帶電量的關(guān)系圖象如圖中直線a、b所示,放在A點(diǎn)的電荷帶正電,放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電。求:

(1)B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。

(2)試判斷點(diǎn)電荷Q的電性,并說(shuō)明理由。

(3)點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)。

 

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(1)兩棒的質(zhì)量;
(2)外力F的大。

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 (1)兩棒的質(zhì)量;

(2)外力F的大。

 

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(1)B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。

(2)試判斷點(diǎn)電荷Q的電性,并說(shuō)明理由。

(3)點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)。

 

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