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如图所示,两根无电阻导轨与水平面成角放置,两导轨间距离为d=0.5m,在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆,导轨下端与一个内阻r

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,两根无电阻导轨与水平面成角放置,两导轨间距离为d=0.5m,在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆,导轨下端与一个内阻r=1Ω电动势未知的电源两极相连,杆与导轨间最大静摩擦力N。当导轨间有竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场时,杆与导轨间刚好无摩擦力。求:
(1)电源的电动势E;
(2)若将磁场改为垂直于导轨平面向下,要保证金属杆刚好不向下滑动,磁感应强度的大小不得超过多少?(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

◎ 答案

解:(1)棒在三个力作用下平衡,其中安培力F1方向水平向右,如图1所示
且安培力大小F1=BId
由平衡条件得F1cos37°=mgsin37°
回路中电流A
电源的电动势E=I(R+r)=1.5×(4+1)=7.5V
(2)棒刚好不下滑时,受力如图2所示
其中安培力F2=BmId
由平衡条件得BmId+mgsin 37°=fm

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两根无电阻导轨与水平面成角放置,两导轨间距离为d=0.5m,在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆,导轨下端与一个内阻r…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【闭合电路欧姆定律】,【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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