如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上,金属杆与轨

◎ 题目

如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上,金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计,整个装置处在匀强磁场(磁场垂直于金属棒)中且ab杆静止在轨道上,求:

(1)若磁场竖直向上,则磁感应强度B1是多少?
(2)如果通电直导线对轨道无压力,则匀强磁场的磁感应强度的B2是多少?方向如何?

◎ 答案

(1)    (2)   方向水平向左

◎ 解析


试题分析:(1)导体杆静止在导轨上,受到重力、支持力和安培力三个力作用,侧视图如图所示.

由平衡条件得:
又:
根据闭合电路欧姆定律:
以上各式联立解得:,即
(2)金属棒ab静止在斜面上且对斜面压力为零,则安培力F′与重力G构成一对平衡力,侧视图如图所示.

 
又:  
根据闭合电路欧姆定律:
以上各式联立解得:,整理得: 
由左手定则知:匀强磁场的磁感应强度的B2的方向水平向左.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上,金属杆与轨…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  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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