物理補充練習(xí)八

1、2017級第三學(xué)期物理 補充練習(xí)八1、如圖8-9所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E4.5 V、內(nèi)阻r0.50 的直流電源現(xiàn)把一個質(zhì)量m0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R02.5 ，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10 m/s2.已知sin 370.60，cos 370.80，求： (1)通過導(dǎo)體棒的電流；(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小；(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力2、

2、如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌間距為L，傾角為，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)軌中接入電動勢為E，內(nèi)阻為r的直流電源，電路中其余電阻不計，將質(zhì)量為m電阻為R的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求：（1）釋放瞬間導(dǎo)體棒所受安培力的大小和方向（2）導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度3、如圖8122所示，在傾角為30的斜面上，固定一寬L0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E12 V，內(nèi)阻r1 ，一質(zhì)量m20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好整個裝置處于磁感應(yīng)強度B0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計)金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜

3、止，求：(1)金屬棒所受到的安培力的大小(2)通過金屬棒的電流的大小(3)滑動變阻器R接入電路中的阻值4、在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流I，長L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖所示，求： （1）欲使棒靜止在斜面上，外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值和方向。 （2）欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向。 （3）分析棒有可能靜止在斜面上且要求B垂直L，應(yīng)加外磁場的方向范圍。5、水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源（不計內(nèi)阻）現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小

4、為B，方向與水平面夾角為且指向右斜上方，如圖所示，問：（1）當(dāng)ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力各為多少？（2）若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？6、如圖，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，結(jié)果ab靜止且緊壓于水平導(dǎo)軌上。若磁場方向與導(dǎo)軌平面成角，求： (1)棒ab受到的摩擦力；(2)棒對導(dǎo)軌的壓力。7、如圖所示，長方形線框abcd通有電流I，放在直線電流I附近，以下關(guān)于線框四個邊受到安培力的說法正確的是：A線框只有兩個邊受力，合力向左B線框只有兩個邊受力，合力向右C線框四個邊都受力，合力向左

5、D線框四個邊都受力，合力向右8、兩個相同的圓形線圈，通以方向相同但大小不同的電流I1和I2，如圖5所示。先將兩個線圈固定在光滑絕緣桿上，問釋放后它們的運動情況是：（ ）A相互排斥，加速度大小相等B相互排斥，電流大的加速度大C相互吸引，加速度大小相等D相互吸引，電流大的加速度大參考答案1、解析(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律I1.5 A.(2)導(dǎo)體棒受到的安培力F安BIL0.30 N.(3)導(dǎo)體棒受力如圖，將重力正交分解F1mgsin 370.24 NF1F安，根據(jù)平衡條件mgsin 37FfF安，解得：Ff0.06 N.答案(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N2、解：（1）導(dǎo)體棒中電

6、流 I= 導(dǎo)體棒所受安培力 F=BIL 由得 F= 根據(jù)左手定則，安培力方向水平向右 （2），對導(dǎo)體棒受力分析如圖：由牛頓第二定律得：mgsinFcos=ma 由以上可得：a=gsin 答：（1）釋放瞬間導(dǎo)體棒所受安培力的大小為，方向為水平向右（2）導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度為gsin3、解析 (1)金屬棒靜止在金屬導(dǎo)軌上受力平衡，如圖所示F安mgsin 30，代入數(shù)據(jù)得F安0.1 N.(2)由F安BIL得I0.5 A.(3)設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為R0，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：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）首先確定出安培力的方向范圍為從豎直向上逆時針旋轉(zhuǎn)到垂直于斜面向下的范圍內(nèi)。所以，磁場方向為從水平向左順時針旋轉(zhuǎn)到沿斜面向上的內(nèi)。5、解：從b向a看其受力如圖所示（1）水平方向：f=FAsin豎直方向：N+FAcos=mg又FA=BIL=BL聯(lián)立得：N=mg，f=（2）使ab棒受支持力為零，且讓磁場最小，可知所受安培力豎直向上，則有FA=mg解得：Bmin=，根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右 答：（1）當(dāng)ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力分別為N=mg，f=（2）B的大小至少為，此時B的方向水平向右6、畫其截面圖，由受力平衡可得：沿水平方向： F1= f 沿豎直方向： F2+N= Mg即:BILsin =f BILcos+ N =mg解得摩擦力f = BILsin 導(dǎo)軌對棒的支持力N =mg- BILcos由牛頓第三定律棒對導(dǎo)軌的壓力也為mg- BILcos二、選擇題7、答案：C解析：利用左手定則可判斷出線框四個邊都受力，由于