(8分)如圖所示,傾角為θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B,上端接入一電動(dòng)勢(shì)E=3 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源,滑軌間距為L(zhǎng)=10 cm,將一個(gè)質(zhì)量為m=30 g,電阻R=0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,求滑軌周圍空間的磁場(chǎng)方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
0.25T  磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌面斜向下

試題分析:本題屬于共點(diǎn)力平衡問(wèn)題
合上開關(guān)S后,由閉合電路歐姆定律得: (2分)
經(jīng)分析可知,金屬棒受力如圖所示,

金屬棒所受安培力:(2分)
沿斜面方向受力平衡:(2分)
以上各式聯(lián)立可得:(1分)
磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌面斜向下(1分)
點(diǎn)評(píng):中等難度。決安培力的平衡問(wèn)題的分析方法是:(1)首先把立體圖畫成易于分析的平面圖,如側(cè)視圖、剖視圖或俯視圖等; (2)確定導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)的方向,根據(jù)左手定則確定安培力的方向; (3)結(jié)合通電導(dǎo)體、受力分析、運(yùn)動(dòng)情況等,根據(jù)題目要求列出方程,解決問(wèn)題.
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:單選題

一根通有恒定電流的直銅棒MN,用軟導(dǎo)線掛在方向垂直紙面向內(nèi)的身強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示.此時(shí)懸線中的張力大于零而小于銅棒的重力.為了使得懸線中的張力等于零,下列措施中正確的是(   )
A.不改變電流方向,適當(dāng)增大電流強(qiáng)度.
B.使電流方向相反,適當(dāng)減小電流強(qiáng)度.
C.不改變電流方向,適當(dāng)增大磁感強(qiáng)度.
D.使電流方向相反,適當(dāng)減小磁感強(qiáng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過(guò)磁針上方時(shí),磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),這一束帶電粒子可能是(   )
  
A.向右飛行的正離子B.向左飛行的正離子
C.向右飛行的負(fù)離子D.向左飛行的負(fù)離子

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈L1和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放置,且兩個(gè)線圈圓心重合,當(dāng)兩線圈通入如圖所示的電流時(shí),從左向右看線圈L1
A.不動(dòng)B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.向紙面外運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖5甲所示,質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為的粗糙平行導(dǎo)軌上,細(xì)桿上有電流通過(guò)時(shí),恰好靜止在導(dǎo)軌上. 乙圖中給出了4種可能的磁場(chǎng)方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是(  )
A.圖aB.圖bC.圖cD.圖d

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在磁場(chǎng)中,一根質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒用細(xì)金屬絲水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示。當(dāng)通過(guò)如圖所示的電流I時(shí),金屬絲對(duì)棒的拉力剛好為零,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是(  )
A.平行紙面向上B.平行紙面向下
C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,左側(cè)的水平臺(tái)面上固定著條形磁鐵,右側(cè)固定著一螺線管。下列判斷正確的是(       )
A.螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向向左,磁鐵受到的斥力向左
B.螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向向左,磁鐵受到的斥力向右
C.螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向向右,磁鐵受到的斥力向左
D.螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)方向向右,磁鐵受到的斥力向右

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖6所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩根豎直  放置的平行導(dǎo)軌AB、CD,導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN,棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)從t=0時(shí)刻起,給棒通以圖示方向的電流,且電流大小與時(shí)間成正比,即I=kt,其中k1為正恒量.若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直,則如圖7所示的表示棒所受的摩擦力隨時(shí)間變化的四幅圖中,正確的是                 (  )   

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

?如圖,在傾角為a的光滑絕緣斜面上,放一通電直導(dǎo)線,當(dāng)加上如下所述的磁場(chǎng)的,有可能使用導(dǎo)線靜止斜面上的是(   )
A.加豎直向下的勻強(qiáng)磁
B.?加垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
C.加水平向左的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
D.加沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

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