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如图1-1所示,两根平行放置的金属导轨,间距为,倾角为,导轨间有电动势、内阻不计的电源。现将一质量为、电阻为的铜棒与轨道垂直放于导轨上,导轨与铜棒间的动摩擦因数为,导轨电阻不计,要使棒静止在在导轨上,所施加的竖直向上的磁场磁感应强度应多大?
 
所施加的竖直向上的磁场磁感应强度应为
采用正视图方式分析铜棒受力,如图1-2所示,当较小时有:,铜棒有沿导轨下滑趋势,摩擦力沿导轨向上,由于铜棒处于静止状态,则有状态方程:


  
 
     
当磁感应强度最小为时,物体所受到的摩擦力达到最大静摩擦力,故有 
联立方程解得:

如图1-3所示,当较大时有:,铜棒有沿导上滑趋势摩擦力沿导轨向下,由于铜棒处于静止状态,则有状态方程:
   
 
         
当磁感应强度最大为时,物体所受到的摩擦力达到最大静摩擦力,故有 
联立方程解得:

所施加的磁感应强度为:
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图中,XOZ是光滑水平面;空间有沿+Z方向的匀强磁场,其磁感强度为B。现有两块平行金属板,彼此间距为d,构成一个电容为C的平行板电容器;在两板之间焊一根垂直两板的金属杆PP',已知两板和杆PP'的总质量为m,若对此杆PP'作用一个沿+X方向的恒力F,试推求此装置匀加速平移的加速度a的表达式。(用B、c、d、m、F等表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有两束均由质子和氘核混合组成的粒子流,第一束中的质子和氘核具有相同的动量,第二束中的质子和氘核具有相同的动能.现打算将质子和氘核分开,以下方法可行的是(  )
A.让第一束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出
B.让第一束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出
C.让第二束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出
D.让第二束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,半径为R的光滑绝缘环上套有一个质量为m、电荷量为+q的小球,它可沿环自由滑动。绝缘环竖直地放在相互垂直的匀强电场和匀强磁场内,电场强度为E,磁感应强度为B,方向如图所示.当球从水平直径的A端由静止释放滑到最低点时,求环对球的压力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图(甲)所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q,PQ连线垂直金属板;N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为,圆半径为,且圆心O在PQ的延长线上,现使置于P处的粒于源连续不断地沿PQ方向放出质量为、电量为的带负电粒子(带电粒子的重力和初速度忽略不计,粒子间的相互作用力忽略不计),从某一时刻开始,在板N、M间加上如图(乙)所示的交变电压,周期为T,电压大小为,如果只有在每个周期的0~时间内放出的带电粒子才能从小孔Q射出,求:
(1)平行金属板的板间距离
(2)带电粒子达到Q孔的速度范围.
(3)带电粒子通过该圆形磁场的最小偏转角

(甲)                             (乙)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,金属棒的质量为m=5g,放置在宽L=1、光滑的金属导轨的边缘上,两金属导轨处于水平面上,该处有竖直向下的匀强磁场,磁感强度为B=0.5T,电容器的电容C=200μF,电源电动势E=16V,导轨平面距离地面高度h=0.8m,g取,在电键S与“1”接通并稳定后,再使它与“2”接通,金属棒被抛到s=0.064m的地面上,试求棒被水平抛出时电容器两端的电压。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法中与实际情况相符的是(  )
A.地球的磁偏角是一个定值
B.地磁场的北极在地理位置的北极附近
C.除了地球外,到目前为止其他星球上还没有发现磁现象
D.郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

为了控测海洋中水的运动,海洋工作者有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速.假设在某处地磁场的竖直分量为0.7×10-4 T,两个电极插入相距2.0 m的水流中,且两极所在的直线与水流的方向垂直,如果与两电极相连的灵敏电压表的读数为7.0×10-5 V,则水的流速为________m/s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图,其工作原理类似打点计时器。当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是
A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极
B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极
C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极
D.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极

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