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如圖所示，在與水平面成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距為1m的平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為0.3㎏的金屬棒ab（ab棒垂直導(dǎo)軌），磁場方向豎直向上，當(dāng)棒中電流為3A時棒恰好靜止．求磁感應(yīng)強(qiáng)度B和棒對導(dǎo)軌的壓力大小（g=10m/s2）

解：金屬棒ab受到重力mg、導(dǎo)軌的支持力FN和安培力F作用，力圖如圖所示．
根據(jù)平衡條件得
F=mgtan60°
FN=2mg
又F=BIL
得到B==1.73T，F(xiàn)N=6N
由牛頓第三定律得棒對導(dǎo)軌的壓力大小為6N．
答：磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1.73T，棒對導(dǎo)軌的壓力大小6N．
分析：金屬棒ab受到重力mg、導(dǎo)軌的支持力FN和安培力F作用，安培力F=BIL，根據(jù)平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B和導(dǎo)軌對棒的支持力，再求出棒對導(dǎo)軌的壓力．
點(diǎn)評：本題是通電導(dǎo)體在磁場中平衡問題，往往分析和計(jì)算安培力是關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?南充二模）如圖所示，在與水平面成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)．空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，方向垂直軌道平面向上．導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-2kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=5.0×10-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50m．現(xiàn)對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之勻速向上運(yùn)動．在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動的過程中，導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上．g取10m/s2．求：
（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大小；
（2）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的速度大小；
（3）拉力對導(dǎo)體棒ab做功的功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在與水平面成θ=30°的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)．空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，方向垂直軌道平面向上．導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-2kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=5.0×10-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50m．現(xiàn)對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之以速度v勻速向上運(yùn)動．在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動過程中，導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上．g取10m/s2，求：
（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大小；
（2）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的速度大小；
（3）如果導(dǎo)體棒ab的速度突然變?yōu)樵瓉淼?倍，且保持勻速上滑，問①cd棒最開始加速度a為多大？②cd棒最終速度大小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在與水平面夾角θ為60°的勻強(qiáng)電場中，有一帶負(fù)電的物塊A放在傾斜的木板上，物塊所受電場力的大小為其重力大小的一半，木板的傾角α為30°和60°時物塊所受的摩擦力大小恰好相等，則物塊與木板間的滑動摩擦因數(shù)為（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?西湖區(qū)模擬）如圖所示，在與水平面成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距為1m的平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為0.3㎏的金屬棒ab（ab棒垂直導(dǎo)軌），磁場方向豎直向上，當(dāng)棒中電流為3A時棒恰好靜止．求磁感應(yīng)強(qiáng)度B和棒對導(dǎo)軌的壓力大小（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源：重慶市2009-2010學(xué)年高二下學(xué)期質(zhì)量檢測物理試題 題型：計(jì)算題

（13分） 如圖所示，在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)。空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20 T，方向垂直軌道平面向上。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-1kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r= 5.0×10-2Ω，金屬軌道寬度l=0.50 m。現(xiàn)對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之勻速向上運(yùn)動。在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動的過程中，導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10 m/s2，求：

（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大小；

（2）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的速度大小；

（3）拉力對導(dǎo)體棒ab做功的功率。

 

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