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(10分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为,M和P之间接入电动势为的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为,电阻为的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与水平面夹角为且指向右斜上方,如图所示,问:

(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(6分)
(2)若的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,的大小至少为多少?此时的方向如何?(4分)

(1)mg-  (2)  方向水平向右

解析试题分析:从b向a看侧视图如图所示

(1)水平方向:F=FAsin θ①
竖直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BL③
联立①②③得:FN=mg-,F=.(6分)
(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg
Bmin,根据左手定则判定磁场方向水平向右.(4分)
考点:考查受力平衡和对安培力的判断
点评:明确导体棒受到安培力作用,能够利用左手定则判断和求解安培力,能够结合受力平衡的方法求解涉及安培力的问题

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

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科目:高中物理 来源: 题型:

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L=1m,M和P之间接入电动势为E=10V的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m=1kg、电阻为R=2Ω的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,方向与水平面夹角为θ=37°且指向右斜上方,如图所示.问:
(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,水平面上有电阻不计的U形光滑导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度为B,方向与水平面的夹角为θ且指向右方.若棒ab始终与导轨接触良好,则棒ab所受的支持力和在水平方向上的加速度分别是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为LMP之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如右图所示,问:

(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

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科目:高中物理 来源:2013届度四川省成都市高二上期末联考物理卷 题型:计算题

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:

1.当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

2.若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

 

 

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