有一長為l＝0.50 m、質(zhì)量為m＝10 g的通電導(dǎo)線cd，由兩根絕緣細(xì)線水平懸掛在勻強(qiáng)磁場中的z軸上，如右圖所示．z軸垂直紙面向外，g＝10 m/s2.求：

 

(1)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝1.0 T，方向與x軸負(fù)方向相同時，要使懸線中

張力為零，則cd中通入的電流I1的大小和方向？

(2)當(dāng)cd中通入方向由c到d大小為I2＝0.40 A的電流，這時磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝1.0 T，方向與x軸正方向相同，當(dāng)cd靜止時懸線中的張力是多大？

(3)當(dāng)cd中通入方向由c到d、大小為I3＝0.10 A的電流，若磁場方向垂直z軸，且與y軸負(fù)方向夾角為30°，與x軸正方向夾角為60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度B3＝2.0 T，則導(dǎo)線cd靜止時懸線中的張力又是多大？


 (1)要使懸線的張力為零，導(dǎo)線cd受到的安培力必須與重力平衡，有mg＝B1I1l

所以I1＝mg/lB1＝ A＝0.20 A

由左手定則可判定cd中的電流方向由c到d.

(2)根據(jù)題意，由左手定則可判定此時cd受到豎直向下的安培力．當(dāng)cd靜止時，有mg＋B2lI2＝2T.

所以T＝＝ N＝0.15 N.

(3)根據(jù)題意，作出導(dǎo)線cd所受重力、安培力如圖所示．這時cd受到的安培力大小F3＝B3I3l

所以F3＝2.0×0.10×0.50 N＝0.10 N＝mg

又因F3的方向與B3的方向垂直，因此F合的方向與mg的方向夾角為30°.所以

2T′＝F合＝2mgcos30°

T′＝mgcos30°＝0.09 N

即此時每根懸線中的張力大小為0.09 N，懸線與y軸負(fù)方向的夾角為30°，即導(dǎo)線cd受安培力作用后使懸線向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)30°角．

答案：(1)0.20 A　由c到d　(2)0.15 N

(3)0.09 N


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連．由于B的質(zhì)量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處水平時，其上升速度v1≠0，若這時B的速度為v2，則(　　)

A．v2＝0                                    B．v2>v1 

C．v2≠0                                    D．v2＝v1

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科目：高中物理 來源： 題型：


太陽能汽車是靠太陽能來驅(qū)動的汽車．當(dāng)太陽光照射到汽車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機(jī)帶動汽車前進(jìn)．設(shè)汽車在平直的公路上由靜止開始勻加速行駛，經(jīng)過時間t，速度為v時功率達(dá)到額定功率，并保持不變．之后汽車又繼續(xù)前進(jìn)了距離s，達(dá)到最大速度vmax.設(shè)汽車質(zhì)量為m，運(yùn)動過程中所受阻力恒為f，則下列說法正確的是(　　)

A．汽車的額定功率為fvmax

B．汽車勻加速運(yùn)動過程中，克服阻力做功為fvt

C．汽車從靜止開始到速度達(dá)到最大值的過程中，牽引力所做的功為mv－mv2

D．汽車從靜止開始到速度達(dá)到最大值的過程中，合力所做的功為mv

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)玩“彈珠游戲”裝置如圖所示，S形管道BC由兩個半徑為R的1/4圓形管道拼接而成，管道內(nèi)直徑略大于小球直徑，且遠(yuǎn)小于R，忽略一切摩擦，用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s到A位置，由靜止釋放，小球到達(dá)管道最高點(diǎn)C時對管道恰好無作用力，求：

(1)小球到達(dá)最高點(diǎn)C的速度大��；

(2)若改用同樣大小質(zhì)量為2m的小球做游戲，其他條件不變，求小球能到達(dá)的最大高度；

(3)若改用同樣大小質(zhì)量為m/4的小球做游戲，其他條件不變，求小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，水平長直導(dǎo)線MN中通以M到N方向的恒定電流，用兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線將矩形線圈abcd懸掛在其正下方．開始時線圈內(nèi)不通電流，兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T，當(dāng)線圈中通過的電流為I時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T′.下列說法正確的是(　　)

A．線圈中通過的電流方向?yàn)?i>a→d→c→b→a

B．線圈中通過的電流方向?yàn)?i>a→b→c→d→a

C．當(dāng)線圈中電流變?yōu)?sub>I時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零

D．當(dāng)線圈中電流變?yōu)?sub>I時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零

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科目：高中物理 來源： 題型：


矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(dǎo)線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，導(dǎo)線  MN中通入如圖所示的電流方向，當(dāng)MN中的電流增大時，下列說法正確的是(　　)

A．導(dǎo)線框abcd中有順時針方向的感應(yīng)電流

B．導(dǎo)線框abcd中有逆時針方向的感應(yīng)電流

C．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向左

D．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈均與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動．為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶，線圈進(jìn)入磁場前等距離排列，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈，通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是(　　)

A．若線圈閉合，進(jìn)入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動

B．若線圈不閉合，進(jìn)入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動

C．從圖中可以看出，第2個線圈是不合格線圈

D．從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處．在y軸右側(cè)的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行．t＝0時刻，線框以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正方向，則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的(　　)

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科目：高中物理 來源： 題型：


某學(xué)生在做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時，計(jì)算結(jié)果偏大，可能是由于(　　)

A．油酸未完全散開

B．油酸溶液濃度低于實(shí)際值

C．計(jì)算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴

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