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如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为L,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?
mg-BIlcosθ,BIlsinθ

试题分析:导体棒AC静止于水平导轨上,受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力.导体棒与磁场方向垂直,安培力大小FA=BIl,根据左手定则判断安培力方向,根据平衡条件求解导轨对导体棒的支持力和摩擦力,再由牛顿第三定律求解导轨受到AC棒的压力和摩擦力.

以导体棒AC为研究对象,分析受力,如图.
其中,安培力大小,根据平衡条件得
 ①
  ②
由①得,
由②得,   
由牛顿第三定律得,导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为
点评:做此类型的问题时安培力是桥梁,关键是安培力的方向判断和大小计算.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴正方向,在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy坐标系平面向里。一电量为e,质量为m 的电子,经过y轴上y=d处的A点朝x轴正方向射入,速率为v;然后经过x轴上x=2d处的M点进入磁场,并由y= -2d处的N点射出。不计重力,求

(1)电场强度E的大小。
(2)电子到达M点时的速度大小与方向。
(3)请求出磁感应强度B的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,可视为质点的三物块A?B?C放在倾角为30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=A与B紧靠一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA="0.80" kg?mB="0.64" kg、mC="0.50" kg,其中A不带电,B?C均带正电,且qC=2.0×10-5 C,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B?C间相距L="1.0" m.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为Ep=k现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度a="1.5" m/s2的匀加速直线运动,假定斜面足够长.已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g="10" m/s2.求:
(1)B物块的带电荷量qB.
(2)A?B运动多长距离后开始分离.
(3)从开始施力到A?B分离,力F对A物块做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入,方向垂直于电场方向和磁场方向,当它从右侧射出场区时,动能比射入时小,若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的,可采取的措施有(不计重力)
A.可使电场强度增强
B.可使磁感应强度增强
C.可使粒子带电性质改变(如正变负)
D.可使粒子射入时的动能增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,匀强电场E的方向竖直向下,匀强磁场B的方向垂直纸面向里,让三个带有等量同种电荷的油滴M、N、P进入该区域中,M进入后能向左做匀速运动,N进入后能在竖直平面内做匀速圆周运动,P进入后能向右做匀速运动,不计空气阻力,则三个油滴的质量关系是(          )
A.mmm  
B.mmm
C.mmm  
D.mmm

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,半径为R的光滑绝缘环,竖直放置于电场强度为E的水平匀强电场中,质量为m,带电量为+q的空心小球穿在环上。当小球由静止开始从环的顶点A下滑到与圆心等高的水平位置B时,求:

(1)小球的电势能变化多大?
(2)小球的速度是多大?
(3)小球对环的压力多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)在长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球AB(可视为质点,也不考虑二者间的相互作用力),A球带正电、电荷量为+2qB球带负电。电荷量为-3q。现把AB组成的带电系统锁定在光滑绝缘的水平面上,并让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内。已知虚线MP是细杆的中垂线,MPNQ的距离为4L,匀强电场的场强大小为E,方向水平向右。现取消对AB的锁定,让它们从静止开始运动。(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响)

(1)求小球AB运动过程中的最大速度;
(2)小球AB能否回到原出发点?若不能,请说明理由;若能,请求出经过多长时间带电系统又回到原地发点。
(3)求运动过程中带电小球B电势能增加的最大值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,两根平行光滑金属导轨PQ和MN相距d=0.5m,它们与水平方向的倾角为α(sinα=0.6),导轨的上方跟电阻R=4Ω相连,导轨上放一个金属棒,金属棒的质量为m=0.2kg、电阻为r=2Ω。整个装置放在方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1.2T.金属棒在沿斜面方向向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动,电阻R消耗的最大电功率P="1.0W." (g="10m/s2)"

求:(1)恒力的大小;
(2)恒力做功的最大功率

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一带电质点从图中的A点竖直向上以速度v0射入一水平方向的匀强电场中,质点运动到B点时,速度方向变为水平,已知质点质量为m,带电荷量为q,A、B间距离为L,且AB连线与水平方向成θ=37°角,质点到达B后继续运动可到达与A点在同一水平面上的C点(未画出),则(  )

A.质点在B点的速度大小为v0
B.匀强电场的电场强度大小为
C.从A到C的过程中,带电质点的电势能减小了mv
D.质点在C点的加速度大小为g

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