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如图所示,两条相距为1 m的平行光滑的金属导轨,与水平面成60°角,导轨间连一电源和滑动变阻器,导轨上放一质量为0.3 kg的金属棒ab,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中.若导轨电阻不计,电源电动势E=18 V,内阻r=1 Ω,金属棒ab的电阻R0=1 Ω,当变阻器调为R=4 Ω时,金属棒恰好静止,求匀强磁场的磁感应强度B和棒对导轨的压力大小(g取10 m/s2).

答案:
解析:

  解:通过ab棒的电流………………①

  棒ab受到的安培力FB=BIL

  因金属棒ab保持静止,

  故有FB=mgtan60°

  即BIL=mgtan60°………………②

  …………③

  …………④

  由牛顿第三定律知,棒对导轨的压力为6 N…………⑤

  评分标准:本题共10分,①-⑤各2分.


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,两条相距d=0.2m足够长的平行金属导轨固定在同一倾角为30°的绝缘斜面上,并处于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁场的磁感强度B=0.5T,导轨上放着垂直导轨的金属棒ab和cd,质量分别为=0.02kg,=0.04kg,其电阻均为r=0.1Ω。先控制金属棒cd静止,ab棒在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面向上运动。若金属导轨电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。

求:(1)cd固定不动(2)cd不固定,两种情况下,若使ab棒均以2m/s速度沿斜面向上作匀速运动,作用在ab棒上的拉力F分别多大?g取10m/(要求第一种情况画ab棒受力图,第二种情况画cd棒受力图)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两条相距l=0.20m的平行光滑金属导轨中间水平,两端翘起。虚线MN、PQ之间是水平部分,MN、PQ之间的距离d=1.50m,在此区域存在竖直向下的匀强磁场B=0.50T,轨道右端接有电阻R=1.50Ω。一质量为m=10g的导体棒从左端高H=0.80m处由静止下滑,最终停在距MP右侧L=1.0m处,导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒的电阻r=0.50Ω,其他电阻不计,g取10m/s2。求:

   (1)导体棒第一次进入磁场时, 电路中的电流.

(2)导体棒在轨道右侧所能达到的最大高度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两条相距l=0.20m的平行光滑金属导轨中间水平,两端翘起。虚线MN、PQ之间是水平部分,MN、PQ之间的距离d=1.50m,在此区域存在竖直向下的匀强磁场B=0.50T,轨道右端接有电阻R=1.50Ω。一质量为m=10g的导体棒从左端高H=0.80m处由静止下滑,最终停在距MP右侧L=1.0m处,导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒的电阻r=0.50Ω,其他电阻不计,g取10m/s2。求:

   (1)导体棒第一次进入磁场时, 电路中的电流.

(2)导体棒在轨道右侧所能达到的最大高度.

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年河北省高三下学期第一次调研考试(理综)物理部分 题型:计算题

如图所示,两条相距l=0.20m的平行光滑金属导轨中间水平,两端翘起。虚线MN、PQ之间是水平部分,MN、PQ之间的距离d=1.50m,在此区域存在竖直向下的匀强磁场B=0.50T,轨道右端接有电阻R=1.50Ω。一质量为m=10g的导体棒从左端高H=0.80m处由静止下滑,最终停在距MP右侧L=1.0m处,导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒的电阻r=0.50Ω,其他电阻不计,g取10m/s2。求:

   (1)导体棒第一次进入磁场时, 电路中的电流.

(2)导体棒在轨道右侧所能达到的最大高度.

 

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