题目
如图所示,将长50cm,质量为10g的均匀金属棒ab两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直纸面向里的匀强磁场中.当金属棒中通过0.4A电流时,弹簧恰好不伸长,求:
(1)匀强磁场中磁感应强度是多大.
(2)当金属棒通0.2A由a到b的电流时,弹簧伸长1cm,如果电流方向由b到a,而电流大小不变,弹簧伸长又是多少.(取g=9.8m/s2)
(1)匀强磁场中磁感应强度是多大.
(2)当金属棒通0.2A由a到b的电流时,弹簧伸长1cm,如果电流方向由b到a,而电流大小不变,弹簧伸长又是多少.(取g=9.8m/s2)
提问时间:2021-05-03
答案
(1)由题可知:F安=mg
即:BIL=mg
解之得:B=
=
T=0.49T
(2)当电流由a→b时,金属棒的受力情况为:
F安+2kx=mg
即:BIL+2kx=mg
解之得:k=
=2.5N/m
当电流由b→a,金属棒的受力情况为:
mg+F安=2kx1
解之得,x1=
=
=0.03m=3cm
答:(1)匀强磁场中磁感应强度是0.49T;
(2)当金属棒中通过0.2A由a到b的电流时,弹簧伸长为1cm,如果电流方向由b到a,而电流大小不变,弹簧又伸长是3cm
即:BIL=mg
解之得:B=
mg |
IL |
0.01×9.8 |
0.4×05 |
(2)当电流由a→b时,金属棒的受力情况为:
F安+2kx=mg
即:BIL+2kx=mg
解之得:k=
mg−BIL |
2x |
当电流由b→a,金属棒的受力情况为:
mg+F安=2kx1
解之得,x1=
mg+BIL |
2K |
0.01×9.8+0.2×50×0.01 |
2×2.5 |
答:(1)匀强磁场中磁感应强度是0.49T;
(2)当金属棒中通过0.2A由a到b的电流时,弹簧伸长为1cm,如果电流方向由b到a,而电流大小不变,弹簧又伸长是3cm
(1)根据安培力等于重力,即可求解;
(2)根据安培力加弹力等于重力,再由受力分析,借助于平衡条件,即可求解
(2)根据安培力加弹力等于重力,再由受力分析,借助于平衡条件,即可求解
安培力;胡克定律.
考查安培力、弹力与重力间处于平衡状态的问题,体现了胡克定律,安培力公式,同时注意左手定则的应用.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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