精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m,接有电源电动势E=3V,电源内阻及导轨电阻不计.匀强磁场竖直向下穿过导轨,磁感应强度B=1T.导体棒ab的电阻R=6Ω,质量m=10g,垂直放在导轨上并良好接触(如图),求合上开关的瞬间.
(1)金属棒受到安培力的大小和方向;
(2)金属棒的加速度.
分析:判断AB中的电流方向,再根据左手定则判断导体棒AB中受到的安培力方向.
根据欧姆定律计算AB中的电流,再根据安培力F=BIL计算安培力大小.
根据牛顿第二定律计算加速度.
解答:解:(1)导体棒AB中电流是从A到B,根据左手定则,导体棒AB受到的安培力水平向右.
根据欧姆定律,导体棒中的电流为:I=
U
R
=
3
6
=0.5A,
所以AB棒受到的安培力:F=BIL=1×0.5×0.2N=0.1N
(2)根据牛顿第二定律:F=ma,
所以导体棒AB的加速度:a=
F
m
=
0.1
0.01
=10m/s2
答:(1)导体棒AB受到的安培力方向水平向右;导体棒AB受到的安培力大小为0.1N;
(2)导体棒AB的加速度为10m/s2
点评:本题要求掌握利用左手定则判断安培力分方向,能利用安培力的计算公式计算安培力的大小,比较简单.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图(甲)所示,M1M2、N1N2为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,M4,N4为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,轨道间距L=1.0m,圆轨道半径r=3.2m,整个装置左端接有阻值R=5Ω的定值电阻.M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ,两区域宽度d=5m,两区域之间的距离s=10m;区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1,变化规律如图(乙)所示,规定竖直向上为B1的正方向;区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2,方向竖直向上.两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.32,M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑.质量m=10kg,电阻R0=5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下,从M2N2处由静止开始运动,到达M3N3处撤去恒力F,CD棒可匀速地穿过匀强磁场区,并能通过半圆形轨道的最高点PQ处,最后下落在轨道上的位置离M4N4的距离x=12.8m.若轨道电阻、空气阻力不计,运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直,g取10m/s2 求:
精英家教网
(1)水平恒力F的大小;
(2)CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q;
(3)磁感应强度B2的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,为相距的光滑固定平行金属导轨,为电阻等于的金属棒,且可以紧贴平行轨道运动,相距为的水平放置的金属板A与B与导轨相连,间连接一阻值为的定值电阻,导轨的电阻忽略不

计,整个装置处于方向垂直向里的匀强磁场

中,当杆始终与导轨保持接触良好、沿导

轨向右匀速运动时,一带电微粒刚好能在

板间以与杆相同的速率在竖直平面内做半

径为的匀速圆周运动,试求:

    (1)金属杆向右匀速运动的速度大小.

    (2)若匀强磁场的磁感应强度为B,则为使做上述运动,作用在杆上的水平拉力的功率为

多大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图1所示,水平放置的光滑金属导轨由宽、窄两部分组成,宽部分的宽度是窄部分的两倍,有一范围足够大的匀强磁场垂直于该金属导轨.两根金属杆甲、乙均垂直导轨且质量相等,现给甲杆以水平向右的初速度v0,乙固定不动.在两金属导杆和导轨电阻均不计的情况下,求两金属杆最后的稳定速度为多少.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,平行光滑金属导轨P,Q相距L=0.5m,足够长,导轨平面与水平 面的夹角θ=30°,导体棒ab质量m0=0.2kg,垂直放在导轨P,Q上。匀强磁场磁感应 强度B=1T,方向垂直于导轨平面向上。导轨P、Q与导体棒ab、电阻R1电阻 R2组成闭合回路。水平放置的平行金属板M、N接在R2两端,M、N之间的电场可视为匀强电场。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不计导轨和导 体棒电阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  当从静止释放导体棒,求导体棒沿导轨匀速下滑时速度v的大小?

(2)当导体棒沿导轨匀速下滑时,一荷质比为4x106CVkg的带正电微粒以初速度V0从M、N的正中间水平向右射入,打在极板上的速度与水平方向成60°角,不计微粒重力,求v0的大小?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,平行光滑金属导轨P,Q相距L=0.5m,足够长,导轨平面与水平 面的夹角θ=30°,导体棒ab质量m0=0.2kg,垂直放在导轨P,Q上。匀强磁场磁感应 强度B=1T,方向垂直于导轨平面向上。导轨P、Q与导体棒ab、电阻R1电阻 R2组成闭合回路。水平放置的平行金属板M、N接在R2两端,M、N之间的电场可视为匀强电场。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不计导轨和导 体棒电阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  当从静止释放导体棒,求导体棒沿导轨匀速下滑时速度v的大小?

(2)当导体棒沿导轨匀速下滑时,一荷质比为4x106CVkg的带正电微粒以初速度V0从M、N的正中间水平向右射入,打在极板上的速度与水平方向成60°角,不计微粒重力,求v0的大小?

查看答案和解析>>

同步练习册答案