20xx教科版高中物理選修3-134磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用——洛倫茲力同步精練1(參考版)
2024-12-02 18:21本頁(yè)面
【正文】 ＋ Ff＝ F 安 ， 解得 Ff＝ N. 圖 3－ 4－ 15 8． 如圖 3－ 4－ 15 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)定滑輪與重量 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) 答案 見解析 解析 依據(jù)物體的平衡條件可得 ， ab棒恰不右滑時(shí)： G－ μmg－ BI1L＝ 0 ab棒恰不左滑時(shí)： G＋ μmg－ BI2L＝ 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： 1． 9 Ω ≤ R≤ Ω . 題組二 安培力與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用 圖 3－ 4－ 16 9． 如圖 3－ 4－ 16 所示 ， 在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行 ， 并處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T， 一根質(zhì)量為 kg， 有效長(zhǎng)度為 2 m的金屬棒放在導(dǎo)軌上 ， 當(dāng)金屬棒中的電流為 5 A時(shí) ， 金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中的電流突然增大為 8 A時(shí) ， 求金屬棒能獲得的加速度的大小 ． 答案 2 m/s2 解析 當(dāng)金屬棒中的電流為 5 A時(shí) ， 金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng) ， 有 I1BL＝ f① 當(dāng)金屬棒中的電流為 8 A時(shí) ， 金屬棒能獲得的加速度為 a， 則 I2BL－ f＝ ma② 聯(lián)立 ①② 解得 a＝ BL（ I2－ I1）m ＝ 2 m/s2 10. 圖 3－ 4－ 17 如圖 3－ 4－ 17 所示 ， 水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌 M、 N， 平行地置于勻強(qiáng) 磁場(chǎng)中 ， 間距為 d， 金屬棒 ab的質(zhì)量為 m， 電阻為 r， 放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直 ． 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B， 方向與導(dǎo)軌平面成夾角 α且與金屬棒 ab垂直 ， 定值電阻為 R， 導(dǎo)軌電阻不計(jì) ． 當(dāng)電鍵閉合的瞬
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