如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上,且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由a到b,图11乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止。
请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图;
求出磁场对导体棒的安培力的大小;
如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。
水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:
当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
在斜角θ=30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E=3 V,内阻r=0.1Ω的电源,滑轨间距L=10 cm,将一个质量m=30 g,电阻R=0.4Ω的金属棒水平放置在滑轨上。若滑轨周围加一匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求
金属棒中通过的电流;
滑轨周围空间所加磁场磁感应强度的最小值及其方向。
如图所示,通电金属细杆放在与水平面成θ角的光滑斜面上,整个装置分别处在如图所示的匀强磁场中,调节电流强度I的大小,能使金属细杆在图示位置受力平衡的是
如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上,且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由a到b,图11乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止。
请在图11乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图;
求出磁场对导体棒的安培力的大小;
如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。
如图所示,在两根劲度系数都为k的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab,导体棒置于水平方向的匀强磁场中,且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里,当导体棒中通以自左向右的恒定电流时,两弹簧各伸长了Δl1;若只将电流反向而保持其他条件不变,则两弹簧各伸长了Δl2,求:
导体棒通电后受到的磁场力的大小?
若导体棒中无电流,则每根弹簧的伸长量为多少?
如下图所示,匀强磁场中放着通入相同电流的几段导线(均在纸面内),AB间距离都相等,则受力的情况是:
A.图(a)受力最小,方向向上 | B.图(b)受力最小,方向向右 |
C.图c)受力最小,方向向上 | D.各图受力一样 |
如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流
A.磁铁对桌面的压力减小,不受桌面摩擦力的作用 |
B.磁铁对桌面的压力减小,受到桌面摩擦力的作用 |
C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面摩擦力的作用 |
D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用 |
如图所示,质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上,导轨宽度为L,已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余部分与接触电阻不计,磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为,磁感应强度为B,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。
如右图,水平桌面上放置一根条形磁铁,磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线,并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时,可以判断出( )。
A.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力减小 |
B.弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力减小 |
C.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力增大 |
D.弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力增大 |
关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是:( )
A.F、B、I三者总是互相垂直的
B.F总与B和I垂直,但B、I之间可以不垂直
C.B总与F和I垂直,但F、I之间可以不垂直
D.I总与F和B垂直,但F、B之间可以不垂直
中国电磁炮研制方面与欧美西方国家在同一起跑线上,限于技术和人才原因中国电磁炮研制会稍比西方国家慢几年,但在某些技术上将会比美国电磁炮更精进。电磁炮是利用磁场对电流的作用力把电能转化为机械能,使炮弹发射出去的。如下图所示,把两根长为s,互相平行的铜制轨道放在磁场中,轨道之间放有质量为m的炮弹,炮弹架在长为L、质量为M的金属架上,已知金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比,当有恒定的大电流I1通过轨道和炮弹时,炮弹与金属架在磁场力的作用下,获得速度v1时加速度为a,当有恒定的大电流I2通过轨道和炮弹时,炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道,则垂直于轨道平面的磁感强度为多少?
2010年,上海成功举办盛大的世界博览会。回眸一下历届世博会,很多科技成果从世博会上走向世界。例如:1873年奥地利维也纳世博会上,线路意外搭错造就“偶然发明”,导致发电机变成了电动机。如右图所示,是著名的电磁旋转实验,这一装置实际上就是最早的电动机。图中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁。图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中),下部接在电源上。请你判断这时自上向下看,A和C转动方向为 ( )
A.可动磁铁A转动方向为逆时针 |
B.A和C转动方向均为逆时针 |
C.可动导线C转动方向为顺时针 |
D.A和C转动方向均为顺时针 |
如右图所示,竖直光滑的墙面上有一闭合导线框a,在导线框a的下方有一面积比导线框a稍小的磁场区域b。导线框a从图示位置自由下落,在其整个下落过程中,下列说法正确的是 ( )
A.导线框做自由落体运动 |
B.导线框通过磁场区域后做曲线运动 |
C.导线框通过磁场区域时机械能会减少 |
D.导线框在穿过磁场区域时,上下两个导线受到的安培力方向都向上 |
图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线,电流方向垂直于纸面向里。在开关S接通后,导线D所受磁场力的方向是
A.向左 | B.向右 | C.向上 | D.向下 |