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如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛,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角的相應變化情況錯誤的是:

A.兩懸線等長變短,θ角變小
B.棒中的電流變大,θ角變大
C.金屬棒質量變大,θ角變大
D.磁感應強度變大,θ角變小

ACD

解析試題分析:以導體棒為研究對象,正確受力分析,根據平衡狀態(tài)列方程即可正確解答.
根據題意畫出桿ab的受力圖如下所示:

導體棒處于平衡狀態(tài),設繩子拉力為T,安培力F因此有:
Tcosθ=mg               ①
Tsinθ=F=BIL            ②
聯立①②解得:,
A.兩懸線等長變短,對θ角無影響,A錯誤;
B.棒中的電流變大,θ角變大,B正確;
C.金屬棒質量變大,θ角變小,C錯誤;
D.磁感應強度變大,θ角變大,D錯誤。
故選:ACD。
考點:安培力;共點力平衡的條件及其應用.
點評:該題結合安培力考查物體的平衡問題,畫受力分析圖時注意畫截面圖,使問題更加簡單易懂.

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,金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛,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的相應變化情況是( 。

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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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(2012?天津)如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛,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角的相應變化情況是( 。

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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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(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電流I隨x變化的函數關系式;
(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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