精英家教網(wǎng)如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細線水平懸掛,處于垂直紙面水平向里的勻強磁場中,棒中通有由M到N的恒定電流,細線中拉力不為零,兩細線豎直. 保持勻強磁場磁感應(yīng)強度大小不變,方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下,在這個過程中( 。
分析:根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向,根據(jù)安培力方向的變化,結(jié)合共點力平衡判斷拉力方向和大小的變化.
解答:解:初始狀態(tài)時,金屬棒受重力、拉力和安培力平衡.當磁場方向由垂直紙面向里緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下,知安培力的大小FA=BIL不變,方向由豎直向上向里變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮?br />根據(jù)共點力平衡知,細線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn).因為金屬棒受重力、拉力和安培力平衡,重力和安培力的合力于拉力大小等值方向,重力和安培力的大小不變,之間的夾角由180°變?yōu)?0°,知兩個力的合力一直增大,所以拉力一直增大.故A正確,B、C、D錯誤.
故選A.
點評:解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運用共點力平衡進行分析,注意由于磁場的方向始終與金屬棒垂直,安培力的大小始終不變.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,棒中通以由M向N的電流.平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個條件,θ的相應(yīng)變化情況是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,金屬棒MN,在豎直放置的兩根平行導軌上無摩擦地下滑,導軌間串聯(lián)一個電阻,磁感強度垂直于導軌平面,金屬棒和導軌的電阻不計,設(shè)MN下落過程中,電阻R上消耗的最大功率為P,要使R消耗的電功率增大到4P,保持各選項中其它條件不變,可采取的方法是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?天津)如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,棒中通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個條件,θ角的相應(yīng)變化情況是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,金屬棒MN兩端用等長的細軟導線連接后水平地懸掛. MN處在向里的水平勻強磁場中,棒中通有由M流向N的電流,此時懸線受拉力.為了使懸線中的拉力增大,可采取的措施有( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?盧灣區(qū)模擬)如圖所示,由粗細均勻的電阻絲繞成的矩形導線框abcd固定于水平面上,導線框邊長ab=L,bc=2L,整個線框處于豎直方向的勻強磁場中,磁場的磁感強度為B.導線框上各段導線的電阻與其長度成正比,已知該種電阻絲單位長度上的電阻為λ,λ的單位是Ω/m.今在導線框上擱置一個與ab邊平行地且與導線框接觸良好的金屬棒MN,MN的電阻為r,其材料與導線框的材料不同,如圖所示.金屬棒MN在外力作用下沿x軸正方向作速度為v的勻速運動,在金屬棒從導線框最左端(該處x=0)運動到導線框最右端的過程中:
(1)請寫出金屬棒中的感應(yīng)電流I隨x變化的函數(shù)關(guān)系式;
(2)試證明當金屬棒運動到bc段中點時,MN兩點間電壓最大,并請寫出最大電壓Um的表達式;
(3)試求出在此過程中,金屬棒提供的最大電功率Pm;
(4)試討論在此過程中,導線框上消耗的電功率可能的變化情況.

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