如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝2 V，內(nèi)電阻r＝0.5 Ω，豎直導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬棒的質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻R＝0.5 Ω，它與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4, 有效長(zhǎng)度為L＝0.2 m，為了使金屬棒能夠靠在導(dǎo)軌外面靜止不動(dòng)，我們施一與紙面成30°角向里且與金屬棒垂直的磁場(chǎng)，問(wèn)磁場(chǎng)方向是斜向上還是斜向下？磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍是多大？(g＝10 m/s2)
斜向下　3 T≤B≤16.3 T
以靜止的金屬棒為研究對(duì)象，其側(cè)視的受力分析如圖所示．
若摩擦力方向向上，則
B1ILsin30°＋μB1ILcos30°＝mg.
若摩擦力方向向下，則
B2ILsin30°－μB2ILcos30°＝mg，

其中電流I＝E/(R＋r)
代入數(shù)據(jù)得：B1＝3 T，B2＝16.3 T，
故所求磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍是
3 T≤B≤16.3 T；
根據(jù)左手定則可知其方向應(yīng)斜向下．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，PQ和MN為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，間距為l=1.0m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=20g，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體c相連，物體c的質(zhì)量M=30g。在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，重力加速度g取10m/s2。

（1）若導(dǎo)軌是光滑的，為了使物體c能保持靜止，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？
（2）若導(dǎo)軌是粗糙的，且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍，若要保持物體c靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒用細(xì)金屬絲水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。當(dāng)通過(guò)如圖所示的電流I時(shí)，金屬絲對(duì)棒的拉力剛好為零，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是(　　)
A．平行紙面向上B．平行紙面向下
C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(2011年廈門(mén)模擬)如圖8－1－16所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角α＝37°，處于B＝1 T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量m＝10 g、有效長(zhǎng)度L＝10 cm的金屬桿，與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，電源電動(dòng)勢(shì)E＝2 V．試分析：當(dāng)變阻器阻值R為何值時(shí)，金屬桿可以靜止在斜面上？(其余電阻不計(jì))

圖8－1－16

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直  放置的平行導(dǎo)軌AB、CD，導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)從t＝0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流大小與時(shí)間成正比，即I＝kt，其中k1為正恒量．若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直，則如圖7所示的表示棒所受的摩擦力隨時(shí)間變化的四幅圖中，正確的是                 (　　)   

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

(2011年金華十校聯(lián)考)一段長(zhǎng)0.2 m，通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線，關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況，正確的是(　　)
A．如果B＝2 T，F一定是1 N
B．如果F＝0，B也一定為零
C．如果B＝4 T，F有可能是1 N
D．如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線一定與B平行

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平放置的兩根平行金屬軌道相距0.2m，上面放一不計(jì)電阻質(zhì)量為0.04kg的均勻金屬棒ab。已知電源電動(dòng)勢(shì)為6V、內(nèi)阻為0.5Ω，滑動(dòng)變阻器調(diào)到2.5Ω�，F(xiàn)在金屬棒所在位置施加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使得金屬棒ab對(duì)軌道的壓力恰好為零且仍保持靜止。求，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向?
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

關(guān)于磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力，下列說(shuō)法中正確的是
A．通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)作用力最小，但不為零
B．通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)作用力最大
C．作用力的方向與磁場(chǎng)方向可能相同
D．通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)肯定無(wú)作用力

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于OO’，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x負(fù)方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為q。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為（             ） 
   
A．z正向，tanqB．y正向，
C．z負(fù)向，tanqD．沿懸線向上，sinq

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