物理补充练习八

1、2017级第三学期物理 补充练习八1、如图8-9所示，两平行金属导轨间的距离L0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻r0.50 的直流电源现把一个质量m0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R02.5 ，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 370.60，cos 370.80，求： (1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力2、

2、如图所示，光滑的平行导轨间距为L，倾角为，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E，内阻为r的直流电源，电路中其余电阻不计，将质量为m电阻为R的导体棒由静止释放，求：（1）释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向（2）导体棒在释放瞬间的加速度3、如图8122所示，在倾角为30的斜面上，固定一宽L0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E12 V，内阻r1 ，一质量m20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度B0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)金属导轨是光滑的，取g10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静

3、止，求：(1)金属棒所受到的安培力的大小(2)通过金属棒的电流的大小(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值4、在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L，质量为m的导体棒，如图所示，求： （1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。 （2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。 （3）分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应加外磁场的方向范围。5、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

4、为B，方向与水平面夹角为且指向右斜上方，如图所示，问：（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？（2）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？6、如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上。若磁场方向与导轨平面成角，求： (1)棒ab受到的摩擦力；(2)棒对导轨的压力。7、如图所示，长方形线框abcd通有电流I，放在直线电流I附近，以下关于线框四个边受到安培力的说法正确的是：A线框只有两个边受力，合力向左B线框只有两个边受力，合力向右C线框四个边都受力，合力向左

5、D线框四个边都受力，合力向右8、两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图5所示。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是：（ ）A相互排斥，加速度大小相等B相互排斥，电流大的加速度大C相互吸引，加速度大小相等D相互吸引，电流大的加速度大参考答案1、解析(1)根据闭合电路欧姆定律I1.5 A.(2)导体棒受到的安培力F安BIL0.30 N.(3)导体棒受力如图，将重力正交分解F1mgsin 370.24 NF1F安，根据平衡条件mgsin 37FfF安，解得：Ff0.06 N.答案(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N2、解：（1）导体棒中电

6、流 I= 导体棒所受安培力 F=BIL 由得 F= 根据左手定则，安培力方向水平向右 （2），对导体棒受力分析如图：由牛顿第二定律得：mgsinFcos=ma 由以上可得：a=gsin 答：（1）释放瞬间导体棒所受安培力的大小为，方向为水平向右（2）导体棒在释放瞬间的加速度为gsin3、解析 (1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示F安mgsin 30，代入数据得F安0.1 N.(2)由F安BIL得I0.5 A.(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：EI(R0r)解得R0r23 .答案(1)0.1 N(2)0.5 A(3)23 4、（1），垂直于斜面向上。 （2

7、）水平向左。（3）首先确定出安培力的方向范围为从竖直向上逆时针旋转到垂直于斜面向下的范围内。所以，磁场方向为从水平向左顺时针旋转到沿斜面向上的内。5、解：从b向a看其受力如图所示（1）水平方向：f=FAsin竖直方向：N+FAcos=mg又FA=BIL=BL联立得：N=mg，f=（2）使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知所受安培力竖直向上，则有FA=mg解得：Bmin=，根据左手定则判定磁场方向水平向右 答：（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力分别为N=mg，f=（2）B的大小至少为，此时B的方向水平向右6、画其截面图，由受力平衡可得：沿水平方向： F1= f 沿竖直方向： F2+N= Mg即:BILsin =f BILcos+ N =mg解得摩擦力f = BILsin 导轨对棒的支持力N =mg- BILcos由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为mg- BILcos二、选择题7、答案：C解析：利用左手定则可判断出线框四个边都受力，由于