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如图所示装置,间距为1m的光滑轨道竖直放置,质量为0.1kg的金属杆ab可在导轨间自由滑动,现将装置放在垂直于轨道平面的匀强磁场中,闭合电键S后,导线中的电流大小为0.1A,ab杆恰好保持静止状态,试由此判断磁场的方向和大小.g=10m/s2
ab杆保持静止状态,所受安培力与重力二力平衡,则知安培力方向竖直向上,根据左手定则判断可知磁场方向垂直纸面向里.
由平衡条件得:BIL=mg
得 B=
mg
IL
=
0.1×10
0.1×1
=10T
答:磁场的方向垂直纸面向里,大小为10T.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,有绝缘外皮的金属导线框abcd放在水平光滑金属导轨上,在磁场中向右运动,匀强磁场垂直水平面向下,则G1表的指针______,G2表的指针______(填“偏转”或“不偏转”).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示装置中,cd杆原来静止.当ab杆做如下那些运动时,cd杆将向右移动(  )
A.向右匀速运动B.向右加速运动
C.向左加速运动D.向右减速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个质量为m=0.01kg,边长L=0.1m,电阻R=0.4Ω的正方形导体线框abcd,从高h=0.8m的高处由静止自由下落,下落时线框平面始终在竖直平面内,且保持与水平磁场方向垂直,当线框下边bc刚一进入下方的有界匀强磁场时,恰好做匀速运动(不计空气阻力,g=10m/s2
(1)磁场的磁感应强度B的大小.
(2)如果线圈的下边bc通过磁场所经历的时间为t=0.125s,求bc边刚从磁场下边穿出时线框的加速度大小.(d>L)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,一导线AC以速度υ在金属轨道DFEF上匀速滑动,向右通过一匀强磁场,金属轨道EF间有电阻R,其余的电阻不计,则在通过此匀强磁场的过程中,下列物理量中与速度υ成正比的是:(  )
①导线AC中的感应电流强度
②磁场作用于导线AC上的磁场力
③电阻R上所产生的电热
④电阻R上所消耗的电功率.
A.①②B.①③C.②④D.③④

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m,导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度大小为B,金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连.不计一切摩擦,不计导轨、金属棒的电阻,重力加速度为g,现闭合开关S,将金属棒由静止释放.

(1)判断金属棒ab中电流的方向;
(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2R1,当金属棒下降高度为h时,速度为v,求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1
(3)当B=0.40T、L=0.50m、α=37°时,金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图乙所示.取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,三条平行虚线位于纸面内,中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向.菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直,磁场宽度与对角线AC长均为正现使线框沿AC方向匀速穿过一磁场,以逆时针方向为感应电流的正方向,则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中,线框中电流i随时间t的变化关系,以下可能正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方不远处下落穿过磁场的过程中(  )
A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g
B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g
C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g
D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一根通有恒定电流I,被弯成张角为2θ的“V”字型的非常长的导线.物理学家安培的认为,点P的磁感应强度B正比于tan
θ
2
.对于同样的情况,物理学家毕奥和萨伐尔却认为可能正比于θ.
(1)分析哪个公式正确?
(2)求公式中比例系数(无限长直导线B=
k0T
r
,k0为已知,r为该点与长直导线的距离).
(3)求P1点的磁感应强度B的大小.

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