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在倾斜角θ=30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E=3 V,内阻不计的电源,滑轨间距L=10 cm,将一个质量m=30 g,电阻R=0.5 Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围加一匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求滑轨周围空间所加磁场磁感应强度的最小值及其方向.

0.25 T磁场方向垂直滑轨面斜向下
闭合开关S后金属棒上有电流流过,且金属棒保持静止,由闭合电路欧姆定律,得I===6 A

受力分析得出,若金属棒平衡,且磁场力最小则它受到的安培力F应与重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等,方向相反
F-mgsinθ=0①
由F=BIL代入①得BIL=mgsinθ
B===0.25 T
根据左手定则,磁场方向垂直滑轨面斜向下
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线,当通以电流I时,欲使导线静止在斜面上,外加匀强磁场B的大小和方向可能是(  )
A.Bmgtanα/(IL),方向垂直斜面向上
B.Bmgsinα/(IL),方向垂直斜面向下
C.Bmgtanα/(IL),方向竖直向上
D.Bmg/(IL),方向水平向右

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在斜角θ=30°的光滑导体滑轨AB的上端接入一个电动势E=3 V,内阻r=0.1Ω的电源,滑轨间距L=10 cm,将一个质量m=30 g,电阻R=0.4Ω的金属棒水平放置在滑轨上。若滑轨周围加一匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求
小题1:金属棒中通过的电流;
小题2:滑轨周围空间所加磁场磁感应强度的最小值及其方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图所示,匀强磁场中放着通入相同电流的几段导线(均在纸面内),AB间距离都相等,则受力的情况是:
A.图(a)受力最小,方向向上B.图(b)受力最小,方向向右
C.图c)受力最小,方向向上D.各图受力一样

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内,当P远离AB运动时,它受到AB的作用力是
A.零
B.引力,且逐渐减小
C.引力,且大小不变
D.斥力,且逐渐变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于通电直导线在磁场中所受的安培力,下列说法中正确的是 
A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.安培力大小仅与磁感应强度、电流大小成正比,而与其他量无关
C.安培力的方向不一定垂直于通电直导线
D.安培力的方向总是垂直于磁场和通电直导线所构成的平面

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

MN为一金属导线,长L=0.5m,质量m=0.01kg,细线悬挂在B=0.4T的匀强磁场中,如图所示,若悬线的张力为零,试求金属导线中电流的方向与大小。(g=10m/s2)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在匀强磁场中放置通有相同电流的三条导线甲、乙、丙,三条导线的形状不同,但每条导线的两端点间的距离相同,且导线均与磁场方向垂直,关于三条导线所受磁场力合力大小的比较,下列说法中正确的是(  )
A.甲导线受力最大
B.乙导线受力最大
C.丙导线受力最大
D.三条导线受力一样大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如右图,电阻可忽略的光滑平行金属导轨MN、M′N′固定在竖直方向,导轨间距d=0.8m,下端NN′间接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直于导轨平面.距下端h=lm高处有一金属棒ab与轨道垂直且接触良好,其质量m=0.2kg,电阻r=0.5Ω,由静止释放到下落至底端NN′的过程中,电阻R上产生的焦耳热QR =0.3J.g=10m/s2.求:
小题1:金属棒在此过程中克服安培力做的功WA
小题2:金属棒下滑速度为2m/s时的加速度a;
小题3:金属棒下滑的最大速度vm

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