最新安培力习题(附答案)

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高二级物理科(理科)安培力习题训练20151228

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班级:座号:姓名:

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1、如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为l,通过的电4

流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求

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导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?

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2、在倾角为α的光滑斜轨上,置有一通有电流I,长为

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L,质量为m的导体棒,如图所示:

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(1)欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感强

a

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度B的最小值为多少?方向如何?

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(2)欲使棒静止在斜轨上,且对斜轨无压力,所加匀强磁场B的大小是多少?

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方向如何?

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3、如图,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,33

磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属

棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直。电源电动

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势为ε,定值电阻为R,其余部分电阻不计。则当电键调

闭合的瞬间,棒ab的加速度为多大?

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4、如图所示,导体杆ab质量为m,电阻为R,放在与水平面夹角为θ的倾斜金属47

导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电池内阻不计.问:

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(1)导体光滑时E为多大能使导体杆静止在导轨上?

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(2)若导体杆与导轨间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,51

要使杆静止在导轨上,E应为多大?

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5、如图所示,宽为l的金属框架和水平面夹角为α,并处于磁感应强度为B的匀67

强磁场中,磁场方向垂直于框架平面.导体棒ab的质量为m,长度为d置于金属框架68

上时将向下匀加速滑动,导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f.为使导体棒静止在69

框架上,将电动势为E,内阻不计的电源接入电路,若框架与导体棒的电阻不计,求70

需要接入的滑动变阻器R的阻值范围.

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高二级物理科(理科)安培力习题训练 参考答案 90

1、解:导体棒AC 受力如图所示,其中安培力大小为F BIL = ① 91

根据平衡条件得,水平方向sin f F F θ= ②

92 竖直方向cos N F F mg θ+= ③

93 由①②③联立,解得棒受到的支持力和摩擦力分别为 94 cos N F mg BIL θ=-;sin f F BIL θ= 95

由牛顿第三定律得,导轨受到AC 棒的压力和摩擦力分别为 96

'cos N N F F mg BIL θ==-;'sin f f F F BIL θ== 97

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2、解:(1)导体棒在光滑斜轨上除受重力和支持力外,还受安培力的作用. 99

为使其静止在斜面上,最小安培力的100

方向应沿斜面向上,导体棒受力如图所示,由左手定则可知,磁场101

方向应垂直于斜面向上 由平衡条件可知:sin BIL mg α=

102 所以磁感强度的最小值为sin mg B IL α= 103

(2)通电导线静止在斜轨上,且对斜面无压力时,只受重力104

和安培力作用,故安培力应竖直向上,所加匀强磁场应水平向105

左,其受力情况如图所示

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由平衡条件得:B IL mg '=

107 所以磁感应强度的大小为:mg B IL '= 108

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3、解:棒受到的安培力大小为F BIL = ① 110

根据牛顿第二定律,得sin F ma α= ② 111

根据闭合电路欧姆定律,得I R ε

= ③

112 联立①②③式,得闭合瞬间棒的加速度为:sin B L a mR εα= 113

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4、解:(1) 从b 向a 看,导体杆受力分析如图所示, 117

由平衡条件得tan F mg θ=安,又F BId =安,E IR =

118 联立以上各式,解得此时电动势为tan mgR E Bd θ= 119

(2)当导轨不光滑时,摩擦力有两种可能: 120

一种可能是E 较小,使F 安较小,导体杆有下滑趋势,摩擦力沿斜面向上,由平衡121

条件有: 122

沿斜面方向:sin cos f mg F F θθ=+安1

123 垂直于斜面方向:cos sin N F mg F θθ=+安1

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