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(16分) 如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:

⑴B至少多大?这时B的方向如何?

⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?

 

【答案】

 (1),垂直于导轨平面向上;(2)

【解析】

试题分析:(1)只有当安培力方向沿导轨平面向上时,安培力才最小,B才会可能最小,根据左手定则,这时B应垂直于导轨平面向上,由题意得,解得

(2)当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,由题意得:

,解得

考点: 本题考查物体的平衡、安培力。

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑导轨MN水平放置,两根导体棒平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中,导体P、Q的运动情况是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平内平行固定放置,其间距d=1m,右端通过导线与阻值RL=10Ω的小灯泡L相连,导轨区域内有竖直向下磁感应强度B=1T的匀强磁场,一金属棒在恒力F=0.8N力作用下匀速通过磁场.(不考虑导轨和金属棒的电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触).求:
(1)金属棒运动速度的大小;
(2)小灯泡的电功率.

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如图所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d=1m,右端通过导线与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连,金属棒的电阻的电阻为r=2Ω,导轨区域内有竖直向下磁感应强度B=1T的匀强磁场,一金属棒在恒力F=0.8N力作用下匀速通过磁场.(不考虑导轨的电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触).求:
(1)金属棒运动速度的大小;
(2)小灯泡的电功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导轨所在平面,当ab棒下滑到稳定状态时,小灯泡消耗的功率为P0.除灯泡外,其它电阻不计,要使灯泡消耗的功率变为4P0(仍在灯泡额定功率范围内且灯泡阻值不随温度变化而变化),当ab棒也下滑到稳定状态时,下列措施正确的是(  )

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精英家教网如图所示,光滑导轨竖直放置,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T,磁场方向垂直于导轨平面向外,导体棒ab长L=0.2m,电阻R=1.0Ω.导轨电阻不计,导体棒紧贴导轨由静止释放下落,当导体棒匀速时,标有“6V 3W”字样的两小灯泡恰好正常发光,求:
(1)导体棒ab的质量m
(2)导体棒ab匀速时的速度.

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