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【题目】如图所示,两根无电阻导轨与水平面成θ=370角放置,两导轨间距离为d=0.5m,在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆,导轨下端与一个内阻r=1Ω电动势未知的电源两极相连,杆与导轨间最大静摩擦力N.当导轨间有竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场时,杆与导轨间刚好无摩擦力.求:

(1)电源的电动势E.

(2)若将磁场改为垂直于导轨平面向下,要保证金属杆刚好不向下滑动,磁感应强度的大小不得超过多少?(g=10m/s2, sin37°="0.6," cos37°=0.8)

【答案】 (1)7.5V(2)0.4T

【解析】

(1)棒在三个力作用下平衡,其中安培力F1方向水平向右(如图1所示).

且安培力大小F1=Bid

由平衡条件得F1cos37°=mg sin37°

带入数据解得回路中电流I=1.5A

电源的电动势E=I(R+r)=1.5×(4+1)=7.5V

(2)棒刚好不下滑时,受力如图2所示.

其中安培力F2=BmId

由平衡条件得BmId+mgsin 37°=fm

带入数据解得Bm=0.4T

练习册系列答案
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A.0t2时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

B.0t 1时间内与t1t2时间内,小物块受到的摩擦力大小相同方向相反

C.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大

D.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大

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1)粒子ab从磁场边界射出时的速度vavb

2)粒子aO点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t

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A. 当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里

B. 当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外

C. 当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里

D. 当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外

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【题目】如图所示,摆球带负电的单摆,在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直纸面向里,摆球在AB间摆过程中,由A摆到最低点时,摆线拉力为F1,摆球加速度大小为a1;由B摆到最低点C时,摆线拉力的大小为F2,摆球加速度为a2,则(

A.F1F2a1=a2B.F1F2a1=a2C.F1F2a1a2D.F1F2a1a2

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1A点的电势.

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A. ab边与bc边受到的安培力大小相等

B. cd边受到的安培力最大

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