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题目
题型:不详难度:来源:
如图1-1所示,两根平行放置的金属导轨,间距为,倾角为,导轨间有电动势、内阻不计的电源。现将一质量为、电阻为的铜棒与轨道垂直放于导轨上,导轨与铜棒间的动摩擦因数为,导轨电阻不计,要使棒静止在在导轨上,所施加的竖直向上的磁场磁感应强度应多大?
 
答案
所施加的竖直向上的磁场磁感应强度应为

解析
采用正视图方式分析铜棒受力,如图1-2所示,当较小时有:,铜棒有沿导轨下滑趋势,摩擦力沿导轨向上,由于铜棒处于静止状态,则有状态方程:


  
 
     
当磁感应强度最小为时,物体所受到的摩擦力达到最大静摩擦力,故有 
联立方程解得:

如图1-3所示,当较大时有:,铜棒有沿导上滑趋势摩擦力沿导轨向下,由于铜棒处于静止状态,则有状态方程:
   
 
         
当磁感应强度最大为时,物体所受到的摩擦力达到最大静摩擦力,故有 
联立方程解得:

所施加的磁感应强度为:

核心考点
试题【如图1-1所示,两根平行放置的金属导轨,间距为,倾角为,导轨间有电动势、内阻不计的电源。现将一质量为、电阻为的铜棒与轨道垂直放于导轨上,导轨与铜棒间的动摩擦因数】;主要考察你对磁现象和磁场等知识点的理解。[详细]
举一反三
据有关资料介绍,受控热核聚变反应装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装,而是由磁场约束带电粒子运动将其束缚在某个区域内,现按下面的简化条件来讨论这个问题,如图所示,有一个环形区域,其截面内半径为,外半径为R2="1." 0 m,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,已知磁感应强度B="1.0" T,被束缚粒子的荷质比为=4.0×107C/kg,不计带电粒子在运动过程中的相互作用,不计带电粒子的重力.
(1)若中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场,求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v0.
(2)若中空区域中的带电粒子以(1)中的最大速度v0沿圆环半径方向射入磁场,求带电粒子从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间t。
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一根通有电流的长直导线竖直放置,另有一矩形导线框的电流平面放在竖直平面内,通有如图所示得电流平面得距离为,边长,且两边所在处的磁感应强度大小均为(由产生)。求所受安培力的大小,并说明方向。
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如图导轨竖直放置,电源电动势,内阻,竖直导轨电阻可忽略,金属棒的质量,电阻,它与导轨间的摩擦因数,有效长度为,靠在导轨外面。为使金属棒静止,现施加一与竖直轨道夹角为的斜向里的磁场,保证静止。问(1)磁场是斜向上还是斜向下?(2)求磁感应强度的范围是多少?认为其所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。()
 
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如图所示,从阴极K发射的电子经电势差U0="5" 000 V的阳极加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1="10" cm、间距d=4cm的平行金属板A、B之间,在离金属板边缘L2=" 75" cm处放置一个直径D ="20" cm、带有纪录纸的圆筒.整个装置放在真空内,电子发射时的初速度不计,如图所示,若在金属板上加U="1000" cos2πt (V )的交流电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=" 2" r/s匀速转动,分析电子在纪录纸上的轨迹形状并画出从t=0开始的1s内所纪录到的图形.
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有两束均由质子和氘核混合组成的粒子流,第一束中的质子和氘核具有相同的动量,第二束中的质子和氘核具有相同的动能.现打算将质子和氘核分开,以下方法可行的是(  )
A.让第一束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出
B.让第一束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出
C.让第二束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出
D.让第二束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出

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