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题目
题型:不详难度:来源:
在倾角为θ的斜面上,放置一段电流为I、长度为L、质量为m的导体棒a(通电电流方向垂直纸面向里),如图所示,棒与斜面间摩擦因数μ<tanθ,欲使导体棒静止在斜面上,所加匀强磁场磁感应强度B的最小值是多少?如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场磁感应强度又如何?魔方格
答案
(1)对a受力分析可知为保证a静止,
所加安培力的最小值应沿斜面向上,
大小为:F=mgsinθ-μmgcosθ=BminIL
Bmin=
mg(sinθ-μcosθ)
IL

方向垂直斜面向上.
(2)当a对斜面无压力时,斜面与a间摩擦力f=0,
对a受力分析可知,a只受重力与安培力两个力,
为保证a静止,则FA=mg,方向竖直向上,
所以应加水平向左的匀强磁场,
B=
FA
IL
=
mg
IL

答:欲使导体棒静止在斜面上,所加匀强磁场磁感应强度B的最小值是
mg(sinθ-μcosθ)
IL
,方向垂直斜面向上.
如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场磁感应强度大小为
mg
IL
,方向水平向左.
核心考点
试题【在倾角为θ的斜面上,放置一段电流为I、长度为L、质量为m的导体棒a(通电电流方向垂直纸面向里),如图所示,棒与斜面间摩擦因数μ<tanθ,欲使导体棒静止在斜面上】;主要考察你对共点力的平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图,两个同样的气球充满氦气,气球带有等量同种电荷.两根等长的细线下端系上5.0×103kg的重物后,就如图所示的那样平衡地飘浮着,求每个气球的带电量为多少?魔方格
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如图,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d=0.5m,导轨一端接有R=4.0Ω的电阻.有一质量m=0.1kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置.整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2T.现用水平力垂直拉动金属棒ab,使它以v=10m/s的速度向右做匀速运动.设导轨足够长.
(1)求金属棒ab两端的电压;
(2)求水平拉力F的大小
(3)若某时刻撤去外力,从撤去外力到金属棒停止运动,求电阻R产生的热量.魔方格
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如图所示,站在地面上质量为70kg的人通过光滑定滑轮,将质量为5kg的重物以0.2m/s2的加速度向上加速提升.若绳与竖直方向夹角θ=37°,人始终相对地面静止.求:
(1)人受到地面的摩擦力多大?
(2)人对地面的压力多大?(sin 37°=0.6 g=10m/s2魔方格
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把质量为2.0克的带负电的小球A,用绝缘细绳悬挂起,若将带电量为Q=4.0×10-6库的带电小球B靠近A,如图所示.当两个带电小球在同一高度相距30厘米时,绳与竖直方向恰成45°角.(AB可看成点电荷)求:
(l)A球受的库仑力;
(2)A球的带电量是多少?魔方格
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如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.40T,方向垂直于纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线,紧靠平行板右侧边缘xoy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电荷量q=8.0×10-19C的正粒子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区域,粒子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°.不考虑重力的影响.求:
(1)粒子运动的速度v是多大?
(2)粒子的质量m是多大?魔方格
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