（18分）如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距為20cm，與內(nèi)阻r為0.5Ω的電源相連，導(dǎo)軌平面與水平面成45 o角。整個裝置處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強度B為1T的勻強磁場中，當(dāng)滑動變阻器調(diào)至阻值為零時，在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為0.2kg的金屬棒MN，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)測量，導(dǎo)軌間的金屬棒電阻值R為0.5Ω。導(dǎo)軌、導(dǎo)線電阻不計，g取10m/s2

（1）求金屬棒所受安培力的大小，并指明金屬棒上電流的方向；

（2）計算電源電動勢E。

 

（1）金屬棒電流流向是M流向N。

（2）10V

解析:（1）如圖，金屬棒受mg、N和F作用處于靜止，依平衡條件，可知F方向必水平向右，再依左手定則可知金屬棒電流流向是M流向N。         ……①（3分）

對金屬棒依平衡條件得：

          ……②（2分）

        ……③（2分）

由②③得：

……④（2分）

（2）∵            ……⑤（2分）

           ……⑥（2分）

由④⑤得:⑦（2分）

∴

……………⑧（3分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距為L=20cm，金屬棒MN的質(zhì)量為m=10g，電阻R=8Ω，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.8T，方向豎直向下，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時，MN恰好平衡．
求變阻器R1的取值為多少？設(shè)θ=45°，g取10m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?普陀區(qū)一模）如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．

（1）對金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運動并穿過n個磁場區(qū)，求棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q．
（2）對金屬棒ab施加水平向右的拉力，讓它從圖示位置由靜止開始做勻加速運動，當(dāng)棒進入磁場區(qū)1時開始做勻速運動，速度的大小為v．此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒保持做勻速運動穿過整個磁場區(qū)．取棒在磁場1區(qū)左邊界為x=0，作出棒ab所受拉力F隨位移x變化的圖象．
（3）求第（2）中棒通過第i（1≤i≤n）磁場區(qū)時的水平拉力Fi和棒在穿過整個磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．
（用x0、B、L、m、R、n表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ被固定在同一水平面內(nèi)，間距為L，電阻不計．導(dǎo)軌的M、P兩端用導(dǎo)線連接一定值電阻，阻值為R，在PM的右側(cè)0到2x0區(qū)域里有方向豎直向下的磁場，其磁感應(yīng)強度B隨坐標(biāo)x的變化規(guī)律為B=kx（k為正常數(shù)）．一直導(dǎo)體棒ab長度為L，電阻為R，其兩端放在導(dǎo)軌上且靜止在x=x0處，現(xiàn)對導(dǎo)體棒持續(xù)施加一作用力F（圖中未畫出）使導(dǎo)體棒從靜止開始做沿x正方向加速度為a的勻加速運動，求：（用L、k、R、x0、a表示）：
（1）導(dǎo)體棒在磁場中運動到2x0時導(dǎo)體棒上所消耗的電功率
（2）導(dǎo)體棒離開磁場瞬間導(dǎo)體棒的加速度a'的大小
（3）導(dǎo)體棒從x0運動到2x0過程中通過電阻R的電量．

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