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如右图所示,两跟相距L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两跟与光滑导轨接触的金属杆质量均为m,电阻均为R。若要cd使杆恰好平衡,且静止不动,则ab杆应向________方向运动,且其杆运动的速度大小是________。
上、

试题分析:要使cd杆静止不动即平衡,通过受力分析知,cd杆受到重力mg,方向竖直向下,安培力F,方向竖直向上,根据平衡有:,可得cd杆静止不动时,通过杆的电流,根据安培定则可知,此时杆中电流方向由c到d;回路中电流为,根据欧姆定律知,回路中由于ab运动产生的感应电动势,又由于ab杆运动产生的感应电动势,所以有:,由此可知,ab杆运动的速度大小,根据右手定则可知此时杆向上运动,速度为
点评:本题要会用左手定则确定安培力的方向,用右手定则确定感应电流的方向是解问题的关键,正确的对物体进行受力分析,通过物体平衡列方程求解.
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,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度V向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及之比分别为(     )

A.c→a,2:1             B.a→c,2:1        C.a→c,1:2             D.c→a,1:2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d="0.5" m,导轨一端接有R="4.0" Ω的电阻。有一质量m="0.1" kg、电阻r="1.0" Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B="0.2" T。现用水平力垂直拉动金属棒ab,使它以v="10" m/s的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。

(1)求金属棒ab两端的电压;
(2)若某时刻撤去外力,从撤去外力到金属棒停止运动,求电阻R产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图:a、b二铜线框由同一高度从静止同时释放,a导线粗,b导线细。经过同一水平方向的匀强磁场,则(   )
A.a先落地B.b先落地
C.同时落地D.不能确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个带有中心轴的金属圆圈a和b,其上都有多根辐向金属条,现用两根金属导线分别将它们的中心轴与对方的边缘接触,整套装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,如右图所示,不计一切摩擦.若圆圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆时针转动时,则圆圈b的转动情况是(     )
A.逆时针转动
B.顺时针转动
C.圆圈b的角速度等于圆圈a的角速度ω
D.圆圈b的角速度小于圆圈a的角速度ω

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)。问:

(1)若牵引力为恒力,且F=9N,求金属棒达到的稳定速度v1
(2)若牵引力功率恒为72W,求金属棒达到的稳定速度v2
(3)若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去力,此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中,金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v3多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为两根竖直地放置在地面上的金属框架,框架的上端接有一电容量为C的电容器。框架上有一质量为m,长为L的金属棒,平行于地面放置,与框架接触良好无摩擦,棒离地面高度为h。强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直。开始时电容器不带电。自静止起将棒释放,问棒落到地面需要多少时间?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图甲所示,一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框边长为L,质量为m,电阻为R.该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界MN平行于ab,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,要求:

(1)若线框保持静止,求在时间t0内产生的焦耳热;
(2)若线框从零时刻起,在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过时间t0线框cd边刚要离开边界MN.求在此过程中拉力所做的功;
(3)在(2)的情形下,为使线框在离开磁场的过程中,仍以加速度a做匀加速直线运动,试求线框在离开磁场的过程中水平拉力F随时间t的变化关系.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,以边长为50cm的正方形导线框,放置在B=0.40T的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成37°角,线框电阻为0.10Ω,求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。

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