高中物理日光灯镇流器的作用和原理综合题

如图11-1-5所示，三根平行长直导线，分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点，现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B，则该处的实际磁感应强度大小、方向如何？
   
图11-1-5          图11-1-6

在赤道上，地磁场可看成是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.50×10^-4 T，如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长为20 m，载有从东向西的电流30 A，地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？

图11-1-25为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合:当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流大小.

图11-1-25
(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g)
(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?
(3)若k="2.0" N/m,B="0.20" T,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)
(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?

如右图所示，在倾角为37°的斜面上，固定着宽L="0.25" m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E="12" V，内电阻r="1.0" Ω.一质量m="20" g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B="0.80" T、垂直于斜面向上的匀强磁场中.若金属导轨是光滑的，取g="10" m/s²,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80.要保持金属棒静止在导轨上.求：

（1）回路中电流的大小；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值.

在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动机械部分与这些流体相接触，常使用一种电磁泵.如图所示为这种电磁泵的结构.将导管放入磁场中，当电流通过导电液体时，这种液体即被驱动.如果导管的截面积为a×b，磁场的宽度为L，磁感应强度为B，液态穿过磁场区域的电流为I，求驱动力造成的压强差是多大？

如图所示，M、N为竖直放置的两平行金属板，两板相距d=0.4m。EF、GH为水平放置的且与M、N平行的金属导轨，其右端（即F、H处）接有一R=0.3Ω的电阻，导轨与M、N的上边缘处在同一水平面上，两导轨相距L=0.2m。现有一长为0.4m的金属棒ab与导轨垂直放置，并与导轨及金属板接触良好，金属棒ab的总电阻为r=0.2Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=1T。现有一个重力不计的正电荷，以v₀=7m/s的速度从金属板的左端水平向右射入板间，为了使电荷能做匀速直线运动，试求：
（1）ab棒应向哪个方向匀速运动（答左或右，不答原因）？ab运动的速度为多大？
（2）如果金属棒的质量m=0.4kg（取g=10m/s²），金属棒与导轨和金属板间的动摩擦因数都为μ=0.5，则拉动金属棒向前运动的水平拉力多大？

如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为l、质量为m的通电直导体棒，棒内电流大小为I，方向如图示．以水平向右为x正方向，竖直向上为y正方向，建立直角坐标系．

(1)如果磁场的方向限定在xOy平面内，试确定使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场B所有可能的方向．
(2)求能使导体棒保持静止的磁场磁感应强度的最小值B_min的大小．
 

在图中，“”表示一根垂直纸面放置的通电直导体，电流方向指向纸内，电流强度为I，其质量为m、长为L．当加上一个匀强磁场时，导体能够静止在倾角为θ的光滑斜面上．问：

(1)最小应加一个多大的磁场?方向如何?
(2)调节磁感强度的大小和方向，使导体所受磁场力的大小为mg，且导体仍保持静止状态，那么斜面所受的压力可能是多大?
 

如图，两根光滑的弧形轨道，轨道间接有电动势为E、内阻不计的电源，处于磁感强度为B、竖直向上的匀强磁场中．现将一根长L、质量为m、电阻为R的金属杆ab放于轨道上某一位置处恰好可处于静止．则此时杆对轨道压力的大小为多少？（轨道电阻不计）

 

如图1-7所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间距离为，导轨平面与水平面的夹角为。在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为B。在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金属棒，质量为，从静止开始沿导轨下滑。求棒的最大速度。（已知和导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻不计）