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(9分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  互联网

◎ 题目

(9分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:

(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零, B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

◎ 答案

(1) N=mg-,f= (2) Bmin 水平向右

◎ 解析


试题分析:从b向a看其受力如图所示.

(1)水平方向:f=FAsinθ      1分 
竖直方向:N+FAcosθ=mg    1分
又FA=BIL=BL                1分
联立①②③得:N=mg-,f=      2分
(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,须使所受安培力竖直向上,
则有FA=mg   1分    FA= BminIL  1分        Bmin,      1分
根据左手定则判定磁场方向水平向右     1分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(9分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  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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