如圖所示,通電金屬桿ab質(zhì)量m=12g,電阻R=1.5Ω,水平地放置在傾角θ=300的光滑金屬導軌上.導軌寬度數(shù)學公式,導軌電阻、導軌與金屬桿的接觸電阻忽略不計,電源內(nèi)阻r=0.5Ω.勻強磁場的方向豎直向上,磁感強度B=0.2T.若金屬棒ab恰能保持靜止,求電源的電動勢大小E.

解:金屬棒靜止在導軌上,受到重力G、導軌的支持力N和安培力F,由左手定則可知安培力方向水平向右,由平衡條件得
F=mgtan30°
又 F=BId
E=I(R+r)
聯(lián)立解得:電動勢 E=4.0V
答:電源的電動勢大小E是4V.
分析:金屬棒靜止在導軌上,受到重力、導軌的支持力和安培力,由左手定則判斷安培力的方向,作出力圖,由平衡條件和安培力公式F=BId求出電流,由閉合電路歐姆定律求出電動勢.
點評:本題是通電導體在磁場中平衡問題,分析和計算安培力是關(guān)鍵,安培力是聯(lián)系力學與磁場的橋梁.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,通電金屬桿ab質(zhì)量m=12g,電阻R=1.5Ω,水平地放置在傾角θ=300的光滑金屬導軌上.導軌寬度d=10
3
cm
,導軌電阻、導軌與金屬桿的接觸電阻忽略不計,電源內(nèi)阻r=0.5Ω.勻強磁場的方向豎直向上,磁感強度B=0.2T.若金屬棒ab恰能保持靜止,求電源的電動勢大小E.

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科目:高中物理 來源:2015屆福建省四地六校高二上學期第三次月考物理試卷(解析版) 題型:計算題

(10分)如圖所示,通電金屬桿ab質(zhì)量m=12g,電阻R=1.5Ω,水平地放置在傾角θ=300的光滑金屬導軌上。導軌寬度,導軌電阻、導軌與金屬桿的接觸電阻忽略不計,電源內(nèi)阻r=0.5Ω。勻強磁場的方向豎直向上,磁感應強度B=0.2T。g=10若金屬棒ab恰能保持靜止,求:

(1)金屬桿ab受到的安培力大。

(2)電源的電動勢大小E。

 

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科目:高中物理 來源:2013屆度廣東省高二物理上學期期末模擬測試物理卷 題型:選擇題

如圖所示,通電金屬細桿放在與水平面成θ角的光滑斜面上,整個裝置分別處在如圖所示的勻強磁場中,調(diào)節(jié)電流強度I的大小,能使金屬細桿在圖示位置受力平衡的是

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,通電金屬細桿放在與水平面成θ角的光滑斜面上,整個裝置分別處在如圖所示的勻強磁場中,調(diào)節(jié)電流強度I的大小,能使金屬細桿在圖示位置受力平衡的是

 

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