如圖所示,兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為θ.導(dǎo)軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源,電動(dòng)勢(shì)為E.一粗細(xì)均勻的金屬棒電阻為R.金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好,欲使金屬棒靜止于導(dǎo)軌上不動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是( )

A.可加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B=mgRtanθ/EL
B.可加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=mgRtanθ/EL
C.所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B=mgRsinθ/EL
D.如果金屬棒的直徑變?yōu)樵瓉?lái)的二倍,原來(lái)靜止的金屬棒將沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)
【答案】分析:通電導(dǎo)線垂直處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則由電流方向結(jié)合左手定則可得安培力的方向,再由安培力、重力及支持力處于平衡可求得安培力的大。鶕(jù)公式F=BIL可確定磁場(chǎng)的方向與大。
解答:解:A、當(dāng)加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),導(dǎo)體棒受重力、支持力和水平向右的安培力,如圖所示,根據(jù)共點(diǎn)力平衡有:mgtanθ=BIL,I=,所以故A正確.
B、加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),安培力方向水平向左,導(dǎo)體棒不可能處于平衡.故B錯(cuò)誤.
C、當(dāng)安培力方向與支持力方向垂直時(shí),安培力最小,最小值為mgsinθ,則BIL=mgsinθ,I=,所以B的最小值為.故C正確.
D、棒原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),則可能是BIL=mg,當(dāng)棒的直徑為原來(lái)2倍時(shí),則電阻減小原來(lái)4倍,電流變大原來(lái)4倍,而質(zhì)量也變?yōu)樵瓉?lái)4倍.所以棒仍不動(dòng).故D錯(cuò)誤.
故選AC.
點(diǎn)評(píng):由于棒所處平衡位置,那么安培力的方向不同,導(dǎo)致安培力的大小不同,從而得出不同的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與方向.D選項(xiàng)中,當(dāng)直徑變化時(shí),電流雖然變化,但質(zhì)量也同時(shí)變化,且變化相同,所以仍處于平衡狀態(tài).
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為θ,導(dǎo)軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源,電動(dòng)勢(shì)為E.一粗細(xì)均勻的金屬棒電阻為R,金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好.欲使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上不動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為θ.導(dǎo)軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源,電動(dòng)勢(shì)為E.一粗細(xì)均勻的金屬棒電阻為R.金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好,欲使金屬棒靜止于導(dǎo)軌上不動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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A.可加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=mgRtanθ/EL

B.可加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=mgRtanθ/EL

C.所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B=mgRsinθ/EL

D.如果金屬棒的直徑變?yōu)樵瓉?lái)的二倍,原來(lái)靜止的金屬棒將沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為θ.導(dǎo)軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源,電動(dòng)勢(shì)為E.一粗細(xì)均勻的金屬棒電阻為R.金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好,欲使金屬棒靜止于導(dǎo)軌上不動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是( 。
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C.所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B=mgRsinθ/EL
D.如果金屬棒的直徑變?yōu)樵瓉?lái)的二倍,原來(lái)靜止的金屬棒將沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為θ,導(dǎo)軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源,電動(dòng)勢(shì)為E.一粗細(xì)均勻的金屬棒電阻為R,金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好.欲使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上不動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.可加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
mgRtanθ
EL
B.可加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
mgRtanθ
EL
C.所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B=
mgRtanθ
EL
D.如果金屬棒的直徑變?yōu)樵瓉?lái)的二倍,原來(lái)靜止的金屬棒將沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)
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