精英家教網(wǎng)如圖，在光滑平行的金屬軌道上靜止著一根長度為L、質(zhì)量為M的通電直導(dǎo)線．直導(dǎo)線與軌道垂直，它所處空間存在著一勻強(qiáng)磁場，已知軌道與水平面的夾角為θ，直導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，
（1）若勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，求它的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和直導(dǎo)線中的電流方向；
（2）保持電流方向不變，若將勻強(qiáng)磁場方向改為水平向左，為使直導(dǎo)線仍靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小又為多少？
分析：（1）由左手定則判斷出安培力方向，應(yīng)用平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．
（2）由左手定則判斷出安培力方向，然后由平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度大小．
解答：解：（1）通電直導(dǎo)線受到豎直向下的重力作用，磁場豎直向上，直導(dǎo)線要靜止在導(dǎo)軌上，安培力應(yīng)水平向右，由左手定則可知，電流方向應(yīng)從b流向a；
通電直導(dǎo)線靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：tanθ=
BIL
mg
，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
mgtanθ
IL
；
（2）當(dāng)磁場方向水平向左時(shí)，由左手定則可知，安培力豎直向上，
直導(dǎo)線靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：mg=BIL，磁感應(yīng)強(qiáng)度：B=
mg
IL
；
答：（1）若勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
mgtanθ
IL
；直導(dǎo)線中的電流方向從b流向a；
（2）保持電流方向不變，若將勻強(qiáng)磁場方向改為水平向左，為使直導(dǎo)線仍靜止，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
mg
IL
．
點(diǎn)評(píng)：對導(dǎo)線正確受力分析，應(yīng)用左手定則與平衡條件即可正確解題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?徐州一模）如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌問距為L=1m，兩導(dǎo)軌的，上端間接有電阻，阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：
（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)速度多大？下落了0.3m時(shí)速度為多大？
（2）金屬桿下落0.3m的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
（3）金屬桿下落0.3m的過程中，通過電阻R的電荷量q？

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科目：高中物理 來源：2013屆江西省高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖兩根正對的平行金屬直軌道MN、M´N´位于同一水平面上,兩軌道間距L=0.50m.軌道

的MM′端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻,NN′端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金

屬軌道NP、N′P′平滑連接,兩半圓軌道的半徑均為 R0 =0.50m.直軌道的右端處于豎直向下、

磁感應(yīng)強(qiáng)度B =0.64T的勻強(qiáng)磁場中,磁場區(qū)域的寬度d=0.80m,且其右邊界與NN′重合.現(xiàn)

有一質(zhì)量 m =0.20kg、電阻 r =0.10Ω的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處.在與

桿垂直的水平恒力 F =2.0N的作用下ab桿開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)至磁場的左邊界時(shí)撤去F,結(jié)果導(dǎo)

體ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PP′.已知導(dǎo)體桿ab在運(yùn)動(dòng)過程中與軌道接

觸良好,且始終與軌道垂直,導(dǎo)體桿ab與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=0.10,軌道的電阻可忽略不

計(jì),取g=10m/s2，求：

①導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量

②導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根質(zhì)量為的金屬棒水平放置在兩根豎直的光滑平行金屬導(dǎo)軌上，并始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌下端接一阻值為的電阻，其余電阻不計(jì)。在空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨豎直方向變化，變化規(guī)律，為大于零的常數(shù)。質(zhì)量為的物體靜止在傾角θ=30°的光滑斜面上，并通過輕質(zhì)光滑定滑輪和絕緣細(xì)繩與金屬相連接。當(dāng)金屬棒沿軸方向從位置由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度恰好為0。不計(jì)空氣阻力，斜面和磁場區(qū)域足夠大，重力加速度為。求：

   （1）金屬棒上升時(shí)的速度；

   （2）金屬棒上升的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

   （3）金屬棒上升的過程中，通過金屬棒橫截面的電量。

 

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科目：高中物理 來源：2013年高考物理備考復(fù)習(xí)卷10：電磁感應(yīng)（解析版） 題型：解答題

如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌問距為L=1m，兩導(dǎo)軌的，上端間接有電阻，阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：
（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)速度多大？下落了0.3m時(shí)速度為多大？
（2）金屬桿下落0.3m的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
（3）金屬桿下落0.3m的過程中，通過電阻R的電荷量q？

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科目：高中物理 來源：2012年江蘇省徐州市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌問距為L=1m，兩導(dǎo)軌的，上端間接有電阻，阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：
（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)速度多大？下落了0.3m時(shí)速度為多大？
（2）金屬桿下落0.3m的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
（3）金屬桿下落0.3m的過程中，通過電阻R的電荷量q？

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