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(8分)如图所示,两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置,导轨电阻不计,两导轨间距L="0.5"m,在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab,金属

网友投稿  2023-04-20 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(8分)如图所示,两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置,导轨电阻不计,两导轨间距L="0.5" m,在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab,金属棒ab处于静止状态,它的质量为。金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R2=2Ω,电源电动势E=2V,电源内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,)求:

(1)所加磁场磁感应强度方向;
(2)磁感应强度B的大小。

◎ 答案

(1)垂直斜面向下   (2)0.6T

◎ 解析


试题分析:(1)由于金属棒ab处于静止状态,且匀强磁场垂直于斜面MPQN,因此据平衡条件可知,金属棒所受安培力F沿斜面向上,受力情况如下左侧视图所示,根据电流方向及安培力方向,由左手定则可判定所加磁场磁感应强度方向垂直斜面向下.
         
(2)等效电路如上右图所示,R1和R2并联的总电阻R==1Ω
根据闭合电路欧姆定律得:电路中的总电流I=
,由并联电路分流原理知:通过导体棒的电流I′=
导体棒受到安培力为F="B" I′L
金属棒ab处于静止状态受力平衡,由平衡条件得:F=mgsinθ
联立以上各式解之得:磁感应强度为B=0.6T

◎ 知识点

    专家分析,试题“(8分)如图所示,两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置,导轨电阻不计,两导轨间距L="0.5"m,在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab,金属…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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