精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻r=0.2Ω的电源,滑轨间距为L=10cm,将一个质量为m=30g,电阻R=0.3Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少?

垂直于斜面向下,0.25T

解析试题分析:因磁场垂直导轨,若磁场向下,由左手定则知,金属棒受安培力沿滑轨向上,金属棒能静止在滑轨上;若磁场向上,金属棒受安培力沿导轨向下,此时金属棒不能静止在滑轨上,故磁场垂直滑轨向下。
由闭合电路欧姆定律知流经金属棒的电流为I= 
对金属棒受力分析,由平衡条件知 mgSin =BIL  解得  B= 0.25T
考点:安培力 通电导线在磁场中平衡问题

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

两个物体A和B,质量分别为M和m(M>m),用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,如图所示。不计摩擦,地面对A的作用力的大小为_________,绳对A的作用力的大小为__________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)某电子天平原理如图所示,形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两级间的磁感应强度大小均为,磁极的宽度均为,忽略边缘效应.一正方形线圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路连接.当质量为的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流可确定重物的质量.已知线圈的匝数为,线圈的电阻为,重力加速度为。问:

(1)线圈向下运动过程中,线圈中感应电流是从C端还是D端流出?
(2)供电电流是从C端还是D端流入?求重物质量与电流的关系.
(3)若线圈消耗的最大功率为,该电子天平能称量的最大质量是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,拉B物体的轻绳与竖直方向成60°角,O为一定滑轮,物体A与B之间用跨过定滑轮的细绳相连且均保持静止,已知B的重力为100 N,水平地面对B的支持力为80 N,绳和滑轮的质量以及摩擦均不计,试求:

(1)物体A的重力和物体B与地面间的摩擦力?
(2)连接定滑轮的OC绳所受拉力大小和方向?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场,长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点.另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×10-2C的小球.拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点.试求:

(1)绳子的最大张力;
(2)A、C两点的电势差;
(3)当小球运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移至某处,若小球仍能垂直打在档板上,所加恒力F的方向及取值范围.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,一带正电的长细直棒水平放置,带电细直棒在其周围产生方向向外辐射状的电场,场强大小与直棒的距离成反比。在直棒上方有一长为a的绝缘细线连接了两个质量均为m的小球A、B,A、B所带电荷量分别为+q和+4q,A球距直棒的距离为a,两个球恰好处于静止状态。不计两小球之间的静电力作用,剪断细线,若A球下落的最大速度为vm,求A球下落到速度最大过程中,电场力对A球做的功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,通电金属杆ab质量m=12g,电阻R=1.5Ω,水平地放置在倾角θ=300的光滑金属导轨上。导轨宽度,导轨电阻、导轨与金属杆的接触电阻忽略不计,电源内阻r=0.5Ω。匀强磁场的方向竖直向上,磁感应强度B=0.2T。g=10若金属棒ab恰能保持静止,求:

(1)金属杆ab受到的安培力大小;
(2)电源的电动势大小E。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(6分)用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点。已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示。若已知静电力常量为k,重力加速度为g。求:

(1)小球所受拉力的大小;
(2)小球所带的电荷量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)有一个重量为20N的物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,斜面固定在水平地面上,如图所示,求水平推力F为多大时可使物体沿斜面匀速运动?(已知:AB=40cm,BC=30cm)

查看答案和解析>>

同步练习册答案