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如图所示,两根平行金属导轨MN处于同一水平面内,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=的金属棒abab的电阻为0.5Ω.两金属导轨左端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,电源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使该磁场对ab棒的作用力与棒的重力平衡,求该磁场的磁感应强度的大小.(g=10m/s2
ab上的电流强度    (3分)
 
ab所受安培力方向一定向上且大小等于重力,当磁感应强度最小时:
FILB=mg
  (4分)
考虑到磁感应强度不一定垂直导体棒ab,所以:
所求的磁感应强度大小为:B≥1.25T        (3分)
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

一质量为、半径为,电阻为的金属圆环,竖直自由下落,经过一个磁感应强度为的匀强磁场,当圆环进入磁场区域的竖直高度为时,圆环所受的合外力为零,此时圆环的速度大小为                   

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,三边长均为L=0.6m的光滑U形导轨Ⅰ固定放置,与水平面成60°角;
另一足够长的光滑U形导轨Ⅱ固定放置在比导轨Ⅰ高的水平面内,导轨Ⅱ内始终存在着水平向右作匀加速运动的匀强磁场,磁感应强度B'= 1.0T,方向竖直向上,质量为m=0.1kg,阻值为R=2.0Ω的导体棒ab垂直导轨放置在导轨Ⅰ的开口处(有两柱挡着ab),现突然在导轨Ⅰ内加一垂直于导轨Ⅰ平面向上的、以B=B0-10t变化的磁场,经0.1s后,ab棒离开导轨Ⅰ斜向上飞出(在该0.1s内,导体棒ab所受的安培力大于其重力沿导轨Ⅰ所在平面的分力),恰好能到达最高点时落在导轨Ⅱ的开口a'b'处,此后,ab棒及匀强磁场B'运动的v-t图象分别为图乙中的平行线①②.若ab棒始终与导轨接触良好,导轨的电阻和空气阻力均不计。g取10m/s2,求:
(1)ab棒飞起的高度h;
(2)磁场B的初始值B0
(3)磁场B'向右运动的加速度a。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两光滑平行导电导轨水平放置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直.已知金属棒ab能沿导轨自由移动,且导轨一端跨接一个定值电阻R,金属棒与导轨电阻均不计.现将金属棒沿导轨以初速度v0开始向右拉动,若保持拉力恒定不变,经过时间t1后金属棒速度变为v,加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动.若再使金属棒仍以初速度v0开始,保持拉力的功率不变,经过时间t2后金属棒速度变为v,加速度为a2,最终以速度2v做匀速运动.则
A.t2<t1B.t2=t1
C.a2=2a1D.a2=3a1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域上下边缘间距离为h,磁感应强度为B,有一宽度为b(b<h)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域上边缘从静止起竖直下落,当线圈的PQ边到达磁场下边缘时,恰好开始做匀速运动。求:
(1)线圈的M、N边刚好进入磁场时,线圈的速度大小。
(2)线圈从开始下落到刚好完全进入磁场所经历的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图14所示,边长为L、电阻为R的正方形闭合线圈置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直.用力将线圈分别以v1v2匀速拉出磁场,比较两个过程,以下说法正确的是(  )
①若v1>v2,通过线圈导线横截面的电荷量q1>q2 ②若v1<v2,拉力的冲量I1<I2 ③若v1<v2,拉力的功率P1<P2 ④若v1>v2,产生的热量Q1>Q2

图14
A.①③
B.②③?
C.②④
D.③④?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量m的金属滑块A静置于光滑平面上,通过细绳跨过定滑轮与质量为m的物体B相连,图中虚线内为一水平匀强磁场,d表示A与磁场左边界的距离,不计滑轮摩擦及空气阻力,设B下降h(h>d)高度时的速度为V,则以下关系中能够成立的是
A.V2=gh
B.V2=2gh
C.A产生的热量Q=mgh—mV2
D.A产生的热量Q=mgh—mV2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,线圈面积S=1.414×10-2 m2,共20匝,总电阻r=0.8Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,线圈绕OO′轴以某一角速度匀速转动时,标有“24V 30W” 的灯泡L正常
发光,则线圈转动过程中产生的电动势最大值为__________V,线圈转动的角速度为__________rad/s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两个固定倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,导轨平面与水平方向的夹角为θ,导轨上端接入一内电阻可忽略的电源,电动势为E。一粗细均匀的金属棒电阻为R,质量为m。已知当地的重力加速度为g,金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好,欲使金属棒静止在导轨上不动,则以下说法正确的是   (   )
A.可加竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为
B.可加竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为
C.所加匀强磁场磁感应强度的最小值为
D.所加匀强磁场磁感应强度的最小值为

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