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如图6-1-22所示,MNPQ为水平放置的金属导轨,直导线ab与导轨垂直放置,导轨间距L10 cm,其电阻为0.4 Ω,导轨所在区域处在匀强磁场中,磁场方向竖直向下,磁感应强度B=0.2 T.电池电动势E=1.5 V,内电阻r=0.18 Ω,电阻R=1.6 Ω,开关S接通后直导线ab仍静止不动.求直导线ab所受的摩擦力的大小和方向.

6-1-22

解析:导线处于平衡状态,受力分析如图所示.

当开关闭合时,R= Ω=0.32 Ω.

ab两端的电压为U=I·R=·R=×0.32 V=0.96 V

通过ab的电流为I= A=2.4 A

导线所受的安培力为F=BIabL=0.2×2.4×0.1 N=0.048 N

由平衡条件可得0.048 N.

答案:导线所受的摩擦力大小为0.048 N,方向水平向左.

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6-8-22

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4-3-22

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6-3-22

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图6-1-22

A.t1>t2              B.t1=t2               C.t1<t2             D.条件不足无法确定

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