精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心,半径R为1m。两金属轨道间的宽度d为0.5m,匀强磁场B方向如图,大小为0.8T。质量m为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于框架上的M点,当在金属细杆内通以一恒为I=5A的电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动,已知MN=L=1m,求金属细杆在P点对每一条轨道的作用力。
N=3.75N
安培力F=BId……………(1分)
通电金属杆从M到P点的过程中,
由动能定理可得
F(L+R)-mgR=MV2/2……………………(3分)
在P点金属杆受力满足
2N-F=MV2/R…………………………(3分)
带入数据可得   N=3.75N………….(2分)
由牛顿第三定律可知
金属细杆在P点对每一条轨道的作用力N=3.75N。(1分)
本题考查安培力做功,在P点时合力提供向心力,列式求解
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图中T是绕有两组线圈的闭合铁心,线圈的绕向如图所示,D是理想的二极管,金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行,磁场方向垂直纸面向里.若电流计G中有电流通过,则ab棒的运动可能是
A.向左匀速运动B.向右匀速运动
C.向左匀加速运动D.向右匀减速运动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用铝板制成U型框,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中,使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动,悬挂拉力为FT,则(  )
A.悬线竖直,FT=mg
B.悬线竖直,FT>mg
C.悬线竖直,FT<mg
D.无法确定FT的大小和方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速通过宽为d(d<L)的匀强磁场,在此过程中线框中有感应电流的时间是(   )
A.2d/vB.2L/v
C.(L-d)/vD.(L-2d)/v

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,50匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小为 B = T 的水平匀强磁场中,线框面积 S = 0.5m2,线框电阻不计。从图示位置开始计时,线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度 ω="200rad/s" 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V 60W”灯泡,且灯泡正常发光。下列说法正确的是
A.图示位置穿过线框的磁通量为零
B.变压器原、副线圈匝数之比为
C.变压器原线圈中电流强度为0.12A
D.线框中电动势瞬时值表达式为e = 500cosωt V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω。以下说法正确的是
A.做匀加速直线运动的加速度为1m/s2
B.匀强磁场的磁感应强度为T
C.线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为C
D.线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速经过磁场区域,则在该过程中,能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图像是图乙中的(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无磁场区进入匀强磁场区,然后出来.若取反时针方向为电流正方向,那么图乙中的哪一个图线能正确地表示电路中电流与时间的函数关系(   )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置,顶端接一电阻R,导轨所在平面与匀强磁场垂直。将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接,金属棒和导轨接触良好,重力加速度为g,如图所示。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则
A.金属棒在最低点的加速度小于g
B.回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
C.当弹簧弹力等于金属棒的重力时,金属棒下落速度最大
D.金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度

查看答案和解析>>

同步练习册答案