【題目】半徑為R的內(nèi)壁絕緣光滑的半圓筒如圖所示固定，在a、b、c三點(diǎn)分別垂直于紙面放置三根等長(zhǎng)的長(zhǎng)直導(dǎo)線、b兩點(diǎn)位于水平直徑的兩端，導(dǎo)線a中通有垂直紙面向里、大小為的恒定電流。導(dǎo)線c中電流方向也垂直紙面向里，但大小未知。導(dǎo)線a、b固定，導(dǎo)線c處于靜止?fàn)顟B(tài)，且與筒壁間無(wú)相互作用力，Oc與Oa的夾角為已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在距導(dǎo)線r處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為為常數(shù)，I為長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流，不考慮邊緣效應(yīng)。求導(dǎo)線b中通過(guò)的電流大小和方向。

【答案】，方向垂直于紙面向里

【解析】

根據(jù)“導(dǎo)線c處于靜止?fàn)顟B(tài)且與筒壁間無(wú)相互作用力”可知，本題考查安培力作用下的平衡，根據(jù)安培力的表達(dá)式，運(yùn)用平衡條件，列式計(jì)算.

由于同向電流相互吸引，因此a與c相互吸引，由于c對(duì)軌道無(wú)作用力，根據(jù)平衡條件可知，b對(duì)c也是相互吸引，故b中電流垂直于紙面向里.

由幾何關(guān)系可知，a、c間距離為，

b，c間距離為，設(shè)b中電流為，c中電流為，導(dǎo)線長(zhǎng)度為L，

根據(jù)可知：

a在c處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為，b在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，

a對(duì)c的安培力為，b對(duì)c的安培力為

根據(jù)平衡條件，水平方向有：

解得：

則導(dǎo)線b中通過(guò)的電流大小為，方向垂直于紙面向里.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)用了不同的實(shí)驗(yàn)方案。

（1）如圖1所示，甲同學(xué)利用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

①實(shí)驗(yàn)中，斜槽軌道末端_______________。（填選項(xiàng)前字母）

A．必須水平

B．要向上傾斜

C．要向下傾斜

②若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2。實(shí)驗(yàn)要求m1___________m2，r1_________r2。（填“＞”“＜”或“＝”）

③圖1中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)位置P，測(cè)量平拋射程OP。然后把被碰小球m2靜置于軌道水平部分末端，再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)�？諝庾枇雎圆挥�(jì)，接下來(lái)要完成的必要步驟是_____________。（填選項(xiàng)前的字母）

A．測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放時(shí)的高度h

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測(cè)量平拋射程OM、ON

F．測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的半徑r1、r2

④若兩小球相碰前后的的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_____________________________；若碰撞時(shí)彈性碰撞，則還可以寫(xiě)出表達(dá)式為________________________。（用③問(wèn)中測(cè)量的量表示）

（2）如圖2所示，乙同學(xué)利用此裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。水平氣墊導(dǎo)軌（軌道與滑塊間摩擦力忽略不計(jì)）上裝有兩個(gè)光電計(jì)時(shí)裝置C和D，可記錄遮光片的遮光時(shí)間。將滑塊A、B靜止放在導(dǎo)軌上，乙同學(xué)按照如下步驟進(jìn)行試驗(yàn)：

a．測(cè)量滑塊A的質(zhì)量，測(cè)量滑塊B的質(zhì)量

b．測(cè)量滑塊A的遮光片的寬度d1，滑塊B的遮光片的寬度d2

c．給滑塊A一個(gè)向右瞬時(shí)沖量，讓滑塊A與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞后，B、A依次通過(guò)光電計(jì)時(shí)裝置D

d．待B、A完全通過(guò)廣電計(jì)時(shí)裝置D后用手分別按住

e．記錄光電計(jì)時(shí)電裝置C顯示的時(shí)間t1和裝置D顯示的時(shí)間t2、t3

①完成上述實(shí)驗(yàn)步驟需要的實(shí)驗(yàn)器材有___________。

②按照乙同學(xué)的操作，若兩滑塊碰撞前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為________________________；兩滑塊碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為________________________________。

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，不論采用何種方法，都要測(cè)得系統(tǒng)內(nèi)物體作用前后的“速度”，請(qǐng)比較分析甲、乙同學(xué)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，分別說(shuō)明在測(cè)得“速度”的方法上有何不同？___________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無(wú)摩擦，整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中。若因磁場(chǎng)的變化，使桿ab運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是　　

A. 若ab向右運(yùn)動(dòng)，則磁場(chǎng)可能豎直向上且減小

B. 若ab向左運(yùn)動(dòng)，則磁場(chǎng)可能豎直向上且減小

C. 若ab向右運(yùn)動(dòng)，則磁場(chǎng)可能豎直向上且增大

D. 若ab向左運(yùn)動(dòng)，則磁場(chǎng)可能豎直向上且增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向豎直，有一質(zhì)子重力不計(jì)恰能以速率V從左向右沿直線水平飛越此區(qū)域。下列說(shuō)法正確的是　　

A. 電場(chǎng)方向豎直向下

B. 如果B和E的方向都改變?yōu)樵瓉?lái)的相反方向，質(zhì)子將向上偏轉(zhuǎn)

C. 該質(zhì)子通過(guò)此區(qū)域的速度

D. 若一電子以速率V從左向右飛入，則該電子也將沿直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列有關(guān)光現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（ ）

A. 在太陽(yáng)光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的全反射現(xiàn)象

B. 光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大

C. 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為黃光，則條紋間距變窄

D. 光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】飛機(jī)飛行時(shí)除受到發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和空氣阻力外，還受到重力和機(jī)翼的升力，機(jī)翼的升力垂直于機(jī)翼所在平面向上，當(dāng)飛機(jī)在空中盤(pán)旋時(shí)機(jī)翼傾斜（如圖所示），以保證重力和機(jī)翼升力的合力提供向心力。設(shè)飛機(jī)以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)翼與水平面成角，飛行周期為T。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若飛行速率v不變，增大，則半徑R增大

B. 若飛行速率v不變，增大，則周期T增大

C. 若不變，飛行速率v增大，則半徑R增大

D. 若飛行速率v增大，增大，則周期T可能不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在，區(qū)域內(nèi)有平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電荷量為的點(diǎn)電荷置于坐標(biāo)原點(diǎn)O，不計(jì)粒子重力。

若將該點(diǎn)電荷先沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)0移動(dòng)至點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功，再沿y軸正方向從A點(diǎn)移動(dòng)至點(diǎn)，電場(chǎng)力做功J.求將該點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)至點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功；

若將該點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿某一方向以一定的初動(dòng)能入射，在電場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，先后經(jīng)過(guò)、兩點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能分別為初動(dòng)能的和04倍。求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)三個(gè)力作用，下列幾組力的合力不可能為零的是　　

A. 5N、7N、8N B. 5N、2N、3N C. 1N、5N、10N D. 10N、10N、10N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在“探究力的合成的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，把橡皮筋一端用圖釘固定于A點(diǎn)，同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)線將橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)，這時(shí)除需記錄O點(diǎn)位置和兩條細(xì)線的方向外，還需記錄(　　)

A. 橡皮筋的方向

B. 兩條細(xì)線間的夾角

C. 橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度

D. 兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案