14.如圖所示,質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成,導(dǎo)線中通有順時針方向大小為I的電流,在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿右端,輕桿左端通過豎直的彈簧與地面相連,輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動.在圖中虛線的下方,有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,平衡時,CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中,忽略電流I產(chǎn)生的磁場,穿過線圈的磁通量為$\frac{B{L}^{2}}{2}$;彈簧受到的拉力為mg+nBIL.

分析 由安培力公式可求得AB受到的安培力及整體受到的安培力;由力矩的平衡條件可求得彈簧對桿的拉力

解答 解:穿過線圈的磁通量為:$∅=BS=B×\frac{{L}^{2}}{2}$=$\frac{B{L}^{2}}{2}$;
根據(jù)左手定則可知,CD邊所受安培力為nBIL,而方向豎直向下;
由杠桿平衡條件得:mg+nBIL=F,
解得:F=mg+nBIL
故答案為:$\frac{B{L}^{2}}{2}$,mg+nBIL

點(diǎn)評 本題中要注意安培力的大小與方向,掌握左手定則與受力平衡條件,及力矩平衡.

練習(xí)冊系列答案
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A.飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時間為$\frac{L}{{{{v}_0}}}$
B.圓盤的半徑可能為$\frac{{g{L^2}}}{{2{v}_0^2}}$
C.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為$\frac{2π{v}_{0}}{L}$
D.P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為$\frac{5πg(shù)L}{4{v}_{0}}$

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2.一束平行光照射在雙縫上,在縫后屏上得到干涉條紋,下列說法中正確的是(  )
A.增大雙縫到屏的距離,條紋間距變大
B.入射光波長變短,光強(qiáng)不變,條紋間距不變
C.入射光頻率變化時條紋間距跟著變化
D.在水里做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),同樣條件下的條紋間距會變化

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9.如圖所示,條形磁鐵放在光滑水平桌面上,在其中央正上方固定一根長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直.現(xiàn)給導(dǎo)線通以垂直于紙面向里的電流,則與通電前相比,導(dǎo)線通電后磁鐵( 。
A.對桌面的壓力增大,向左移動B.對桌面的壓力增大,不動
C.對桌面的壓力減小,向右移動D.對桌面的壓力減小,不動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,水平面上有一個高為d的木塊,木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1.由均勻金屬材料制成的邊長為2d、有一定電阻的正方形單匝線框,豎直固定在木塊上表面,它們的總質(zhì)量為m.在木塊右側(cè)有兩處相鄰的邊長均為2d的正方形區(qū)域,正方形底邊離水平面高度為2d.兩區(qū)域各有一水平方向的勻強(qiáng)磁場穿過,其中一個方向垂直于紙面向里,另一個方向垂直于紙面向外,區(qū)域Ⅱ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為區(qū)域Ⅰ中的3倍.木塊在水平外力作用下勻速通過這兩個磁場區(qū)域.已知當(dāng)線框右邊MN剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)時,外力大小恰好為F0=$\frac{3}{20}$mg,此時M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn),M、N兩點(diǎn)電勢差UMN=U.試求:

(1)區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向怎樣?
(2)線框右邊MN在Ⅰ區(qū)運(yùn)動過程中通過線框任一橫截面的電量q.
(3)MN剛到達(dá)Ⅱ區(qū)正中間時,拉力的大小F.
(4)MN在Ⅱ區(qū)運(yùn)動過程中拉力做的功W.

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A.線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳BCDA
B.線圈中的感應(yīng)電動勢為2nBL2ω
C.穿過線圈的磁通量的變化率最大
D.線圈AD邊所受安培力的大小為$\frac{{n}^{2}{B}^{2}{L}_{1}{L}_{2}ω}{R}$,方向垂直紙面向里

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