水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/02 02:02:19
![水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大](/uploads/image/z/13186207-55-7.jpg?t=%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E9%9D%A2%E4%B8%8A%E6%9C%89%E7%94%B5%E9%98%BB%E4%B8%8D%E8%AE%A1%E7%9A%84U%E5%BD%A2%E5%AF%BC%E8%BD%A8NMPQ%2C%E5%AE%83%E4%BB%AC%E4%B9%8B%E9%97%B4%E7%9A%84%E5%AE%BD%E5%BA%A6%E4%B8%BAL%2CM%E5%92%8CP%E4%B9%8B%E9%97%B4%E6%8E%A5%E5%85%A5%E7%94%B5%E5%8A%A8%E5%8A%BF%E4%B8%BAE%E7%9A%84%E7%94%B5%E6%BA%90%28%E4%B8%8D%E8%AE%A1%E5%86%85%E9%98%BB%29%EF%BC%8E%E7%8E%B0%E5%9E%82%E7%9B%B4%E4%BA%8E%E5%AF%BC%E8%BD%A8%E6%90%81%E4%B8%80%E6%A0%B9%E8%B4%A8%E9%87%8F%E4%B8%BAm%2C%E7%94%B5%E9%98%BB%E4%B8%BAR%E7%9A%84%E9%87%91%E5%B1%9E%E6%A3%92ab%2C%E5%B9%B6%E5%8A%A0%E4%B8%80%E4%B8%AA%E8%8C%83%E5%9B%B4%E8%BE%83%E5%A4%A7%E7%9A%84%E5%8C%80%E5%BC%BA%E7%A3%81%E5%9C%BA%2C%E7%A3%81%E6%84%9F%E5%BA%94%E5%BC%BA%E5%BA%A6%E5%A4%A7)
水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大
水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问;(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大
解析:从b向a看侧视图如图所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
竖直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
联立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg
Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
(1)根据左手定则可知,棒ab所受的安培力方 向垂直与棒斜向作上方,其受力截面图为:
F x合 =F 摩 -Fsinθ=0 ①
F y合 =F N Fcosθ-mg=0 ②
F=BIL=B E R L ③
解①②③式得:F N =mg-BLEcosθ R =8N;F 摩 = BLE R sinθ=1.5N.
故当ab棒静止时,ab棒受到的支持力为8N,摩擦...
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(1)根据左手定则可知,棒ab所受的安培力方 向垂直与棒斜向作上方,其受力截面图为:
F x合 =F 摩 -Fsinθ=0 ①
F y合 =F N Fcosθ-mg=0 ②
F=BIL=B E R L ③
解①②③式得:F N =mg-BLEcosθ R =8N;F 摩 = BLE R sinθ=1.5N.
故当ab棒静止时,ab棒受到的支持力为8N,摩擦力 为1.5N. (2)要使ab棒受的支持力为零,其静摩擦力必然为 零,根据(1)问中受力图可知:满足上述条件的最 小安培力应与ab棒的重力大小相等、方向相反,所 以有:
F=BIL=mg,即:B min E R L=mg.
解得最小磁感应强度:B min = mgR EL =2T,由左手定则
判断出这种情况B的方向应水平向右. 故要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少2T,方 向应水平向右.
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(1)水平方向:F=FAsin θ①
竖直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
联立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg
Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右.
答案:(1)mg-BLE...
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(1)水平方向:F=FAsin θ①
竖直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
联立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg
Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
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