如圖所示,質(zhì)量為m=10g,長(zhǎng)L=10cm的銅棒,用兩根長(zhǎng)度都為d=10(2+
5
)cm的輕線水平懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
1
4
T.銅棒未通電時(shí),輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向紙面外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=53°,取g=10m/s2
(1)求此棒中恒定電流的大小和方向;
(2)棒在擺動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能為多少?
(1)由動(dòng)能定理得:BIL?dsin53°-mgd(1-cos53°)=0
代入數(shù)據(jù)得:I=2A
棒受向外的安培力,則由左手定則判斷電流的方向由a向b;
(2)設(shè)偏轉(zhuǎn)角為β時(shí),當(dāng)速度方向上的合力為零時(shí),棒的動(dòng)能最大.
即tanβ=
BIL
mg
=
1
2
時(shí),sinβ=
1
5
cosβ=
2
5

由動(dòng)能定理得:BIL?dsinβ-mgd(1-cosβ)=Ek-0
解得:EK=0.025J
答:(1)此棒中恒定電流的大小為2A和方向由a向b;
(2)棒在擺動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能為0.025J.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

2006年12月,由于太陽(yáng)活動(dòng),在地球空間出現(xiàn)了地磁暴,對(duì)人造衛(wèi)星、通信、電網(wǎng)、信鴿等都有不同程度的影響。由于地磁場(chǎng)的存在,“阻擋”了來(lái)自空間高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,如圖甲所示。若不計(jì)粒子的重力,對(duì)于圖中的帶電粒子a及其運(yùn)動(dòng)情況,下列判斷正確的是( )
A.該粒子帶正電B.該粒子向地理北極靠近
C.該粒子運(yùn)動(dòng)速度變大D.該粒子螺旋運(yùn)動(dòng)半徑變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在題19圖所示電路中,電池均相同,當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí),導(dǎo)線之間的安培力的大小為,判斷這兩段導(dǎo)線( )
A.相互吸引,
B.相互排斥,
C.相互吸引,
D.相互排斥,

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,放在平行光滑導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng),導(dǎo)體所在平行面與水平面成30°,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直,空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若在導(dǎo)體中通以由______的電流,且電流為_(kāi)_____時(shí),導(dǎo)體棒可維持靜止?fàn)顟B(tài).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平直導(dǎo)線ab通有向右的電流I,置于導(dǎo)線正下方的小磁針S極將( 。
A.向紙外偏轉(zhuǎn)
B.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)
C.在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°
D.不動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌相距O.2m,上面有一質(zhì)量為O.4kg的均勻金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,金屬棒與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為0.2.電源電動(dòng)勢(shì)為6V、內(nèi)阻為0.5Ω.金屬棒所在位置存在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)金屬導(dǎo)軌與金屬棒的電阻,若使金屬棒ab能靜止在導(dǎo)軌上,則滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為_(kāi)_____.(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.g=1Om/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

(多選)如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF,導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN.現(xiàn)從t=0時(shí)刻起,給棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比,即I=kt,其中k為常量,金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好.下列關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象,可能正確的是( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中有恒定電流I通過(guò),導(dǎo)線正下方的電子初速度方向與電流方向相同,如圖所示,則電子的運(yùn)動(dòng)情況是( 。
A.沿路徑oa運(yùn)動(dòng)B.沿路徑ob運(yùn)動(dòng)
C.沿路徑oc運(yùn)動(dòng)D.沿路徑od運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案