人教版(20xx)選擇性必修第二冊(cè)11磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力課時(shí)檢測(cè)(解析版)-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:54本頁(yè)面
【正文】 感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里,則 ( )【解析】選B、D。根據(jù)左手定則可知,整個(gè)圓環(huán)關(guān)于圓心對(duì)稱的兩部分受到的安培力等大反向,受到的合力為0,選項(xiàng)A錯(cuò),B對(duì)。圓弧PQ受到的安培力大小等于直線段PQ受到的安培力大小,為BIR,選項(xiàng)C錯(cuò),D對(duì)。12.(19分)水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L(zhǎng),M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)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(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右上方,如圖所示,問(wèn):(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí),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(shí)B的方向如何?【解析】從b向a看截面如圖所示。(1)水平方向:Ff=F安sinθ ①豎直方向:FN+F安cosθ=mg ②又F安=BIL=BL ③聯(lián)立①②③得:FN=mg,Ff=。(2)要使ab棒所受支持力為零,且讓磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,可知安培力豎直向上,則有F′安=mg,Bmin=,根據(jù)左手定則判定磁場(chǎng)方向水平向右。答案:(1)mg (2) 方向水平向右【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L= m,垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T,垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m=1 kg,系在ab棒中點(diǎn)的水平繩跨過(guò)定滑輪與重力G=3 N的物塊相連。已知ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,電源的電動(dòng)勢(shì)E=10 V、內(nèi)阻r= Ω,導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計(jì)。要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài),R應(yīng)在哪個(gè)范圍內(nèi)取值?(g取10 m/s2)【解析】依據(jù)物塊的平衡條件可得,ab棒恰不右滑時(shí):GμmgBI1L=0ab棒恰不左滑時(shí):G+μmgBI2L=0依據(jù)閉合電路歐姆定律可得:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r)由以上各式代入數(shù)據(jù)可解得:R1= Ω,R2= Ω所以R的取值范圍為: Ω≤R≤ Ω。答案: Ω≤R≤ Ω
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