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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,PQEF为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30 g.在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
答案
1.0 A≤I≤2.0 A 由ab
解析
因导轨粗糙,设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f.若BIl>Mg,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同,设此时电流为I1,即有
BI1lMgf=0.5 mg

解得I1=2.0 A;
BIl<Mg,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反,设此时电流为I2,即有
MgBI2lf=0.5mg
解得I2=1.0 A
ab棒中的电流为
1.0 A≤I≤2.0 A.
根据左手定则判断,棒中的电流方向应该由ab.
核心考点
试题【如图所示,PQ和EF为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的】;主要考察你对通电导线在磁场中受到的力等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,电源电动势E=2 V,内电阻r=0.5 Ω,竖直导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1 kg,电阻R=0.5 Ω,它与导轨的动摩擦因数μ=0.4, 有效长度为L=0.2 m,为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动,我们施一与纸面成30°角向里且与金属棒垂直的磁场,问磁场方向是斜向上还是斜向下?磁感应强度B的范围是多大?(g=10 m/s2)
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如图,所示通电直导线在垂直纸面向外磁场中,请画出通电直导线所受安培力的方向。
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(10分)如图所示,处于匀强磁场中的两根光滑足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,上端连接阻值为R=2 Ω的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度B=0.4 T。质量m=0.2 kg、电阻r=1 Ω的金属棒ab,以初速度v0从导轨底端向上滑行,金属棒ab在安培力和一平行于导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=3 m/s2、方向和初速度方向相反,在金属棒运动过程中,电阻R消耗的最大功率为1.28 W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:

(1)金属棒产生的感应电动势的最大值;
(2)金属棒初速度v0的大小;
(3)当金属棒速度的大小为初速度一半时施加在金属棒上外力F的大小和方向。
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一定质量的导体棒放在光滑的倾斜导轨上,如图3().若给导体棒通电,并在此区域加上强度一定的匀强磁场,图3()中,有可能使导体棒保持静止状态的有(   )
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质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因素为μ,有电流时,ab恰好在导轨上静止,如图甲所示,它的四个侧视图中表示出四种可能的匀强磁场方向,如图乙所示,其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是()

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