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如图所示,电源与竖直放置的光滑导轨相连,一金属导体棒靠在导轨外面,为使金属棒不动,我们在导轨所在空间内加磁场,则此磁场的方向可能是
A.垂直于导轨所在平面指向纸内
B.垂直于导轨所在平面指向纸外
C.平行于导轨所在平面向右
D.与导轨所在平面成60°角斜向下方,指向纸内
AD
导体棒在竖直方向上受重力和安培力而处于平衡状态,重力竖直向下,安培力一定竖直向上.
A、从图可知,导体棒中的电流从左向右,若磁场垂直于导轨所在的平面指向纸内,根据左手定则,安培力竖直向上,只要大小适当,就可以和重力成为一对平衡力,是导体棒保持静止.故A正确.
B、从图可知,导体棒中的电流从左向右,若磁场垂直于导轨所在的平面指向纸内,根据左手定则,安培力竖直向下,而导体棒在竖直方向上还受一个重力,所以导体棒不可能保持静止.故B错误.
C、从图可知,导体棒中的电流从左向右,若磁场垂平行于导轨向右,电流方向与磁场方向相同,则导体棒不受安培力.导体棒在竖直方向上只受重力,不可能保持静止.故C错误.
D、从图可知,导体棒中的电流从左向右,若磁场垂与导轨所在平面成60°角斜向下方,指向纸内,根据左手定则,安培力斜向上方,指向纸内,它的水平分力是导体棒压紧导轨,竖直分力竖直向上可以跟重力平衡,只要大小恰当,导体棒仍然可以保持静止.故D正确.
故选AD.
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,为竖直方向的两根很长的平行光滑导轨。导轨间距,电阻不计,接在间的定值电阻。两导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一根质量,电阻的光滑金属杆从静止开始下滑,下滑过程中,金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,其图像如图所示,求磁场的磁感应强度的大小。

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求:(1)导线中感应电流的大小?
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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(1)两导体杆的加速度分别为多大?
(2)两杆上分别产生了多少焦耳热?
(3)已经有多少电量流过了杆a?两导体杆间距相比最初增加了多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,相距为d 的两水平虚线L1和L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L,L<d,质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高为h处,由静止释放,ab边刚进入磁场时速度为,ab边刚出磁场时速度也为,在线圈全部穿过磁场过程中(    )
A.感应电流所做功为mgdB.感应电流所做功为2mgd
C.线圈最小速度一定为D.线圈最小速度一定为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在绝缘水平面上,框架与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,框架的宽度l=0.4m、质量m1=0.2kg。质量m2=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.5T。对棒施加图示的水平恒力F,棒从静止开始无摩擦地运动,当棒的运动速度达到某值时,框架开始运动。棒与框架接触良好,设框架与水平面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求:
(1)框架刚开始运动时棒的速度v
(2)欲使框架运动,所施加水平恒力F的最小值;
(3)若施加于棒的水平恒力F为3N,棒从静止开始运动0.7m时框架开始运动,求此过程
中回路中产生的热量Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

光滑水平桌面有一个边长为L的正方形金属线框,在水平恒力F作用下运动,穿过方向垂直桌面向上的有界匀强磁场,如图所示。磁场区域的宽度为d(d>L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零。关于线框进入磁场和离开磁场的过程,下列说法正确的是                                           (   )
A.产生的感应电流方向先为顺时针后为逆时针(俯视看)
B.通过线框截面的电量相等
C.进入磁场过程的时间少于穿出磁场过程的时间
D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图4所示,一倾斜的金属框架上放有一根金属棒,由于摩擦力作用,金属棒在没有磁场时处于静止状态.从t0时刻开始给框架区域内加一个垂直框架平面向上的逐渐增强的磁场,到t时刻时,金属棒开始运动,则在这段时间内,棒所受的摩擦力    (       )
A.不断增大B.不断减小C.先减小后增大D.先增大后减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线所示的范围内有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,矩形线框abcd沿水平方向并自左向右匀速通过磁场.当线框通过图中①、②、③位置时,线框内的感应电流分别为i1、i2、i3,则(   )
A.i1>i3,i2="0" B.i1<i3, i2=0
C.i1=i3<i2D.i1=i3,i2=0

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