如右圖所示,兩跟相距L的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì),另兩跟與光滑導(dǎo)軌接觸的金屬桿質(zhì)量均為m,電阻均為R。若要cd使桿恰好平衡,且靜止不動(dòng),則ab桿應(yīng)向________方向運(yùn)動(dòng),且其桿運(yùn)動(dòng)的速度大小是________。
上、

試題分析:要使cd桿靜止不動(dòng)即平衡,通過受力分析知,cd桿受到重力mg,方向豎直向下,安培力F,方向豎直向上,根據(jù)平衡有:,可得cd桿靜止不動(dòng)時(shí),通過桿的電流,根據(jù)安培定則可知,此時(shí)桿中電流方向由c到d;回路中電流為,根據(jù)歐姆定律知,回路中由于ab運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,又由于ab桿運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,所以有:,由此可知,ab桿運(yùn)動(dòng)的速度大小,根據(jù)右手定則可知此時(shí)桿向上運(yùn)動(dòng),速度為;
點(diǎn)評(píng):本題要會(huì)用左手定則確定安培力的方向,用右手定則確定感應(yīng)電流的方向是解問題的關(guān)鍵,正確的對物體進(jìn)行受力分析,通過物體平衡列方程求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度V向右勻速滑動(dòng), MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為El;若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B,其他條件不變,MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及之比分別為(     )

A.c→a,2:1             B.a→c,2:1        C.a→c,1:2             D.c→a,1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電阻不計(jì)的光滑U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距d="0.5" m,導(dǎo)軌一端接有R="4.0" Ω的電阻。有一質(zhì)量m="0.1" kg、電阻r="1.0" Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T,F(xiàn)用水平力垂直拉動(dòng)金屬棒ab,使它以v="10" m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。

(1)求金屬棒ab兩端的電壓;
(2)若某時(shí)刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng),求電阻R產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖:a、b二銅線框由同一高度從靜止同時(shí)釋放,a導(dǎo)線粗,b導(dǎo)線細(xì)。經(jīng)過同一水平方向的勻強(qiáng)磁場,則(   )
A.a(chǎn)先落地B.b先落地
C.同時(shí)落地D.不能確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)帶有中心軸的金屬圓圈a和b,其上都有多根輻向金屬條,現(xiàn)用兩根金屬導(dǎo)線分別將它們的中心軸與對方的邊緣接觸,整套裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,如右圖所示,不計(jì)一切摩擦.若圓圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),則圓圈b的轉(zhuǎn)動(dòng)情況是(     )
A.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.圓圈b的角速度等于圓圈a的角速度ω
D.圓圈b的角速度小于圓圈a的角速度ω

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角=30°、寬度L=1m的足夠長的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上.現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F,牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab,由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦)。問:

(1)若牽引力為恒力,且F=9N,求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
(2)若牽引力功率恒為72W,求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
(3)若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí),突然撤去力,此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m ,從撤力至棒速為0的過程中,金屬棒發(fā)熱1.12J。問撤力時(shí)棒速v3多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架,框架的上端接有一電容量為C的電容器?蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m,長為L的金屬棒,平行于地面放置,與框架接觸良好無摩擦,棒離地面高度為h。強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面相垂直。開始時(shí)電容器不帶電。自靜止起將棒釋放,問棒落到地面需要多少時(shí)間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖甲所示,一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上,線框邊長為L,質(zhì)量為m,電阻為R.該處空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,其右邊界MN平行于ab,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,要求:

(1)若線框保持靜止,求在時(shí)間t0內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱;
(2)若線框從零時(shí)刻起,在一水平拉力作用下由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a,經(jīng)過時(shí)間t0線框cd邊剛要離開邊界MN.求在此過程中拉力所做的功;
(3)在(2)的情形下,為使線框在離開磁場的過程中,仍以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),試求線框在離開磁場的過程中水平拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,以邊長為50cm的正方形導(dǎo)線框,放置在B=0.40T的勻強(qiáng)磁場中。已知磁場方向與水平方向成37°角,線框電阻為0.10Ω,求線框繞其一邊從水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中通過導(dǎo)線橫截面積的電量。

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同步練習(xí)冊答案