[题目]如图所示.在水平地面上固定一对与水平面夹角为α的光滑平行导电轨道.轨道间的距离为l.两轨道底端的连线与轨道垂直.顶端接有电源．将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上.且与两轨道垂直．已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略.通过导体棒的恒定电流大小为I.方向由a到b.图乙为图甲沿a→b方向观察的平面图．若重力加速度为g.在� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，在水平地面上固定一对与水平面夹角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直．已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图乙为图甲沿a→b方向观察的平面图．若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．

(1)请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；

(2)求出磁场对导体棒的安培力的大小；

(3)如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向．

【答案】(1)见解析图　 (2)mgtan α　(3)，方向垂直于轨道平面向上

【解析】试题分析：导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力，安培力方向由左手定则判断，作出受力示意图．根据共点力平衡条件求解磁场对导体棒的安培力的大小；要使磁感应强度最小，则要求安培力最小，当安培力方向平行斜面向上时，安培力最小，由平衡条件和F=BIL公式求解磁感应强度B的最小值。

（1）导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力，由左手定则判断可知，安培力方向水平向右．作出受力示意图如图所示．

（2）根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小

F=mgtanα

（3）要使磁感应强度最小，则要求安培力最小．根据受力情况可知，最小安培力

Fmin=mgsinα，方向平行于轨道斜向上

所以最小磁感应强度Bmin=FminIl＝mgsinαIl

根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上．

练习册系列答案

英语听力与阅读能力训练系列答案

小学毕业升学总复习全真模拟试卷系列答案

红色风暴预测卷6套系列答案

全程考评期末一卷通系列答案

小学课堂练习合肥工业大学出版社系列答案

高中总复习导与练系列答案

随堂1加1导练系列答案

零距离学期系统总复习期末暑假衔接合肥工业大学出版社系列答案

期末冲刺100分创新金卷完全试卷系列答案

北大绿卡刷题系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如下图所示，木块b放在一固定斜面上，其上表面水平，木块a放在b上。用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持静止。则木块b的受力个数可能是 ( )

A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】一辆汽车正沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶，司机突然发现前方有一障碍物，立即以大小为5m/s2的加速度紧急刹车，求：

(1)汽车刹车后3s末的速度；

(2)汽车刹车后5s内的位移。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在竖直平面内建立如图所示的平面直角坐标系，将一金属杆的OA部分弯成抛物线形状、AB部分为直线并与抛物线的A端相切，将弯好的金属抛物线的O端固定在坐标原点且与水平x轴相切，平面直角坐标系与金属抛物线共面．已知金属杆抛物线部分的方程为y=x2，A点纵坐标为yA=0.8m．一处于原长的轻弹簧穿在AB杆上，弹簧下端固定在B点．现将一质量m=0.2kg的物块（中间有孔）套在金属杆上，由O点以初速度v0=5m/s水平抛出，到达A点时速度VA=6m/s并继续沿杆下滑压缩弹簧到最低点C （图中未画出），然后物块又被弹簧反弹恰能到达A点．已知物块与金属杆间的动摩擦因数μ=，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气阻力忽略不计．求：