如圖，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點(diǎn)為圓弧的圓心，半徑R為1m。兩金屬軌道間的寬度d為0.5m，勻強(qiáng)磁場B方向如圖，大小為0.8T。質(zhì)量m為0.05kg、長為0.5m的金屬細(xì)桿置于框架上的M點(diǎn)，當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以一恒為I=5A的電流時，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動，已知MN＝L＝1m，求金屬細(xì)桿在P點(diǎn)對每一條軌道的作用力。

 

【答案】

N′=3.75N

【解析】安培力F=BId……………(1分)

通電金屬桿從M到P點(diǎn)的過程中，

由動能定理可得

F(L+R)-mgR=MV2/2……………………(3分)

在P點(diǎn)金屬桿受力滿足

2N-F=MV2/R…………………………(3分)

帶入數(shù)據(jù)可得   N=3.75N………….(2分)

由牛頓第三定律可知

金屬細(xì)桿在P點(diǎn)對每一條軌道的作用力N′=3.75N。（1分）

本題考查安培力做功，在P點(diǎn)時合力提供向心力，列式求解

 

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點(diǎn)為圓弧的圓心，半徑R為1m．兩金屬軌道間的寬度d為0.5m，勻強(qiáng)磁場B方向如圖，大小為0.8T．質(zhì)量m為0.05kg、長為0.5m的金屬細(xì)桿置于框架上的M點(diǎn)，當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以一恒為I=5A的電流時，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動，已知MN=L=1m，求金屬細(xì)桿在P點(diǎn)對每一條軌道的作用力．

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精英家教網(wǎng)如圖，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點(diǎn)為圓弧的圓心．兩金屬軌道間的寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場方向如圖，大小為0.5T．質(zhì)量為0.05kg、長為0.5m的金屬細(xì)桿置于框架上的M點(diǎn)，當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以一恒為2A的電流時，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動，已知MN=OP=1m，求金屬細(xì)桿在P點(diǎn)對每一條軌道的作用力．

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