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如图3-2-3所示,ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5 A的电流时,质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动;当棒中电流增大到8 A时,棒能获得2 m/s2的加速度.求匀强磁场的磁感应强度的大小.

图3-2-3

解析:设磁感应强度为B,金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ,金属棒的质量为m,金属棒在磁场中的有效长度为L=2 m

当棒中的电流为I1=5 A时,金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡,金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得:BI1L=μmg                                   ①

当金属棒中的电流为I2=8 A时,棒做加速运动,加速度为a,根据牛顿第二定律得:BI2L-μmg=ma                                                              ②

将①代入②得:B== T=1.2 T.

答案:1.2 T

练习册系列答案
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一铁块被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住,如图3-2-3所示,下列说法正确的是(    )

A.铁块受四个力作用,其中三个力的施力物体是黑板

B.铁块与黑板在水平方向有两对相互作用力,即相互吸引的磁力和相互排斥的弹力

C.铁块受到的磁力和弹力是相互平衡的力

D.磁力大于弹力,铁块才能吸住不动

图3-2-3

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A.沿斜面向下的直线                                B.竖直向下的直线

C.不规则曲线                                         D.抛物线

图3-2-3

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3-2-3

(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式.

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图3-2-3

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A.弹簧的拉力

B.弹簧的拉力

C.小球的加速度为零

D.小球的加速度

图3-2-3

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