如图所示,两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,导轨平面与水平方向的夹角为θ.导轨上端接入一内电阻可忽略的电源,电动势为E.一粗细均匀的金属棒电阻为R.金属棒

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,导轨平面与水平方向的夹角为θ.导轨上端接入一内电阻可忽略的电源,电动势为E.一粗细均匀的金属棒电阻为R.金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好,欲使金属棒静止于导轨上不动,则以下说法正确的是(  )
A.可加竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为 B=mgRtanθ/EL
B.可加竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B=mgRtanθ/EL
C.所加匀强磁场磁感应强度的最小值为B=mgRsinθ/EL
D.如果金属棒的直径变为原来的二倍,原来静止的金属棒将沿导轨向下滑动
魔方格

◎ 答案

A、当加竖直向下的匀强磁场时,导体棒受重力、支持力和水平向右的安培力,如图所示,根据共点力平衡有:mgtanθ=BIL,I=
E
R
,所以B=
mgRtanθ
EL

魔方格
故A正确.
B、加竖直向上的匀强磁场,安培力方向水平向左,导体棒不可能处于平衡.故B错误.
C、当安培力方向与支持力方向垂直时,安培力最小,最小值为mgsinθ,则BIL=mgsinθ,I=
E
R
,所以B的最小值为
mgRsinθ
EL
.故C正确.
D、棒原来处于静止状态,则可能是BIL=mg,当棒的直径为原来2倍时,则电阻减小原来4倍,电流变大原来4倍,而质量也变为原来4倍.所以棒仍不动.故D错误.
故选AC.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,导轨平面与水平方向的夹角为θ.导轨上端接入一内电阻可忽略的电源,电动势为E.一粗细均匀的金属棒电阻为R.金属棒…”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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