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(13分) 如图所示,在与水平面成=300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.20 T,方向垂直轨道平面向上。导体棒abcd垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好构成闭合回路,每根导体棒的质量m=2.0×10-1kg,回路中每根导体棒电阻r= 5.0×10-2Ω,金属轨道宽度l=0.50 m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力,使之匀速向上运动。在导体棒ab匀速向上运动的过程中,导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10 m/s2,求:

(1)导体棒cd受到的安培力大小;

(2)导体棒ab运动的速度大小;

(3)拉力对导体棒ab做功的功率。

 

(1)0.10 N

(2)1.0 m/s

(3)0.20 W

解析:(1)导体棒cd静止时受力平衡,设所受安培力为,则=mgsin=0.10 N。

(2)设导体棒ab的速度为v时,产生的感应电动势为E,通过导体棒cd的感应电流为I,则

解得=1.0 m/s

(3)设对导体棒ab的拉力为F,导体棒ab受力平衡,则F= +mgsin=0.20N,拉力的功率P=Fv=0.20 W。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上垂直于导轨放一重力为3N的金属棒ab,棒上通以3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)ab棒对导轨的压力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计.空间存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.20T,方向垂直轨道平面向上,轨道底端连有电阻R=10.0×10-2Ω.导体棒ab、cd垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好,每根导体棒的质量均为m=2.0×10-2kg,导体棒ab电阻r=5.0×10-2Ω,导体棒cd阻值与R相同.金属轨道宽度l=0.50m.现先设法固定导体棒cd,对导体棒ab施加平行于轨道向上的恒定拉力,使之由静止开始沿轨道向上运动.导体棒ab沿轨道运动距离为S=1.0m时速度恰达到最大,此时松开导体棒cd发现它恰能静止在轨道上.取g=10m/s2,求:
(1)导体棒ab的最大速度以及此时ab两点间的电势差;
(2)导体棒ab从开始到运动距离为S的过程中电阻R上产生的总热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在与水平方向成α角的光滑金属导轨间连一电源,在相距L的平行导轨上放一质量为m的金属棒CD,磁场方向竖直向上,当金属棒中电流强度为I时,棒恰好处于静止状态,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)CD棒对导轨的压力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距lm的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab,棒上通过3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)ab棒对导轨的压力;
(3)若要使B取值最小,其方向应如何调整?并求出最小值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在与水平地面成θ角的拉力F作用下,质量为m的物块沿地面向右做匀速直线运动.求:
(1)地面对物块的支持力.
(2)物体与地面间的滑动摩擦力
(3)物体与地面间的滑动摩擦因数.

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