有一自由的矩形導(dǎo)體線(xiàn)圈,通以電流I′。將其移入通以恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的右側(cè)。其ab與cd邊跟長(zhǎng)直導(dǎo)體AB在同一平面內(nèi)且互相平行,如圖10-9所示。試判斷將該線(xiàn)圈從靜止開(kāi)始釋放后的受力和運(yùn)動(dòng)情況。(不計(jì)重力)
矩形線(xiàn)圈abcd所受安培力的合力的方向向左,它將加速向左運(yùn)動(dòng)而與導(dǎo)體AB靠攏。
利用左手定則判斷。先畫(huà)出直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)在矩形線(xiàn)圈所在處的磁感線(xiàn)分布,由右手螺旋定則確定其磁感線(xiàn)的方向垂直紙面向里,如圖10-10所示。線(xiàn)圈的四條邊所受安培力的方向由左手定則判定。其中F1與F3相互平衡,因ab邊所在處的磁場(chǎng)比cd邊所在處的強(qiáng),故F4>F2。由此可知矩形線(xiàn)圈abcd所受安培力的合力的方向向左,它將加速向左運(yùn)動(dòng)而與導(dǎo)體AB靠攏。

【評(píng)析】
用等效的思想處理問(wèn)題是有條件的,磁場(chǎng)的等效,應(yīng)該是磁場(chǎng)的分布有相似之處。
例如條形磁鐵與通電直螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)大致相同,可以等效。所以應(yīng)該老老實(shí)實(shí)地將兩個(gè)磁場(chǎng)畫(huà)出來(lái),經(jīng)過(guò)比較看是否滿(mǎn)足等效的條件。本題中直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)就不能等效為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T,OCA金屬導(dǎo)軌
與OA金屬直導(dǎo)軌分別在O點(diǎn)和A點(diǎn)接一阻值為R1=3.0Ω和R2=6.0Ω體積可忽
略的定值電阻,導(dǎo)軌OCA的曲線(xiàn)方程為 y=1.0sin(m),金屬棒ab平行于y 軸,
長(zhǎng)為1.5m,以速度v="5.0" m/s水平向右勻速運(yùn)動(dòng)(b點(diǎn)始終在Ox軸上),設(shè)金屬
棒與導(dǎo)軌接觸良好,摩擦不計(jì),電路中除了電阻R1R2外,其余電阻均不計(jì),求:

(1)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)R1的最大功率
(2)金屬棒在導(dǎo)軌上從x=0到x=3m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,外力必須做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題









計(jì),整個(gè)裝置處于方向垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
中,當(dāng)桿始終與導(dǎo)軌保持接觸良好、沿導(dǎo)
軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),一帶電微粒剛好能在
板間以與桿相同的速率在豎直平面內(nèi)做半
徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng),試求:
(1)金屬桿向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度大。
(2)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則為使做上述運(yùn)動(dòng),作用在桿上的水平拉力的功率為
多大.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一矩形金屬框架與水平面成=37°角,寬L =0.4m,上、下兩端各有一個(gè)電阻R0=2Ω,框架其它部分的電阻不計(jì),框架足夠長(zhǎng),垂直于金屬框平面的方向有一向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T.ab為金屬桿(長(zhǎng)恰為0.4m),與框架良好接觸,其質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=1.0Ω,桿與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.桿ab由靜止開(kāi)始下滑,到速度恰好達(dá)到最大的過(guò)程中,框架上端電阻R0中產(chǎn)生的熱量Q0=0.5J.(sin37°=0.6,cos37°=0.8),取g=10m/s2。求:
(1)流過(guò)R0的最大電流
(2)ab桿在加速過(guò)程中沿斜面下滑的距離
(3)在1s時(shí)間內(nèi)通過(guò)桿ab橫截面的最大電量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖1-7所示,AB、CD是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間距離為,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B。在導(dǎo)軌的A、C端連接一個(gè)阻值為R的電阻。一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒,質(zhì)量為,從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑。求棒的最大速度。(已知和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì))

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

處于水平面的平行金屬導(dǎo)軌MNPQ間距為L,兩導(dǎo)軌接在電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r的電源上,質(zhì)量為m的直金屬桿ab沿垂直導(dǎo)軌方向架在導(dǎo)軌上,ab桿的電阻為R,兩金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向與水平面之間的夾角為,如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S后,ab桿靜止在水平導(dǎo)軌上不動(dòng),求此時(shí)ab桿所受摩擦力及導(dǎo)軌支持力為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域中有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),與區(qū)域邊緣的最短距離為L處有一豎直放置的熒屏MN,今有一質(zhì)量為m的電子以速率v從左側(cè)沿方向垂直射入磁場(chǎng),越出磁場(chǎng)后打在熒光屏上之P點(diǎn),如圖所示,求的長(zhǎng)度和電子通過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,銅棒ab長(zhǎng)0.1m,質(zhì)量為6×10-2kg,兩端用輕銅線(xiàn)懸掛,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)使銅棒中保持通有恒定電流I=9A,銅棒發(fā)生偏轉(zhuǎn),平衡時(shí)輕銅線(xiàn)的偏轉(zhuǎn)角為37°,則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(  )
A.0.4TB.
8
15
T
C.0.5TD.
2
3
T

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩半徑相同的通電圓環(huán)導(dǎo)線(xiàn)互相垂直地豎直放置,圓心都在O點(diǎn),通過(guò)的電流方向如圖,電流大小都為I,其中直徑AB恰好沿東西方向,則關(guān)于圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向說(shuō)法正確的是(  )
A.水平面內(nèi)朝東偏北45°方向
B.水平面內(nèi)朝東偏南45°方向
C.與正東成45°斜向下方向
D.與正南成45°斜向下方向

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