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如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,定值电阻R0=11.5Ω,其它电阻不计.试求:(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,定值电阻R0=11.5Ω,其它电阻不计.试求:(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T(图未画出),要使导体棒静止不动,求导轨与导体棒间的摩擦因数?
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成θ=60°角.如图所示,此时导体棒所受的摩擦力多大?
魔方格

◎ 答案

(1)根据全电路欧姆定律得
   电路中电流为I=
E
R0+r
=
6
11.5+0.5
A=0.5A
魔方格

磁场方向垂直导轨平面向上,根据左手定则判断得知,导体棒所受的安培力方向水平向右,如图1,大小为FA=BIL
要使导体棒静止不动,必须满足安培力不大于最大静摩擦力,即有:
   FA≤μmg
得到μ≥
BIL
mg

代入解得,u≥
1
3
   
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成θ=60°角,导体棒受力如图2,根据平衡条件得
    f=FAcos30°=BILcos30°
代入解得f=

3
2
N
答:
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,要使导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦因数u>
1
3

(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成θ=60°角,此时导体棒所受的摩擦力为

3
2
N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,定值电阻R0=11.5Ω,其它电阻不计.试求:(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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十二星座