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载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r, 式中常量k>0,I为电流强...

载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为BkI/r式中常量k0I为电流强度,r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方,矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流,被两根轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示。开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为T0。当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1,当MN内电流强度变为I2时,两细线内的张力均大于T0

1)分别指出强度为I1I2的电流的方向;

2)求MN分别通以强度为I1I2的电流时,线框受到的安培力F1F2大小之比;

3)当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为a,求I3

 

(1)I1方向向左,I2方向向右 (2)F1:F2=I1:I2 (3) 【解析】试题分析:(1)当MN通以强度为的电流时,两细线内的张力均减小为,知此时线框所受安培力合力方向竖直向上,则ab边所受的安培力的向上,cd边所受安培力方向向下,知磁场方向垂直纸面向里,则方向向左.当MN内电流强度变为时,两细线内的张力均大于.知此时线框所受安培力合力方向竖直向下,则ab边所受的安培力的向下,cd边所受安培力方向向上,知磁场方向垂直纸面向外,则方向向右. (2)当MN中通以电流I时,线圈所受安培力大小为, ,所以, (3), 若加速度向下: 根据第(2)问结论: (方向向右) 若加速度向上: 根据第(2)问结论: , (方向向左)
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如图所示,倾角为θ、间距为L的平行导轨上端连接电动势为E的电源和阻值为R的电阻,其它电阻不计。在导轨上水平放置一根质量为m、电阻不计的导体棒ab,棒与斜面间动摩察因数μ<tanθ,欲使棒所受的摩擦力为零,且能使棒静止在斜面上,应加匀强磁场的磁感应强度B的最小值是多少?方向如何?

 

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如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平,某同学在实验室里,用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下所示,请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.

已知:CD段导线长度:4×102 m天平平衡时钩码重力4×105 N通过导线的电流:0.5 A

 

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如图所示,PQMN为水平、平行放置的金属导轨,相距1 m,导体棒ab跨放在导轨上,导体棒的质量m=0.2 kg,导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体质量M=0.3 kg,导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在导体棒中电流大小为___________方向__________.

 

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如图所示,铜棒ab0.1m,质量为6×10-2kg,两端与长为1m的轻铜线相连,静止于竖直平面上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。现接通电源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动。已知最大偏转角为370,则在此过程中铜棒的重力势能增加了_________J;恒定电流的大小为_________A。(不计空气阻力,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2

 

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在同一水平面的两导轨相互平行,并处在竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6 kg,有效长度为2 m的金属棒放在导轨上,当金属棒中的电流为5 A时,金属棒做匀速直线运动;当金属棒中的电流强度增加到8 A时,金属棒能获得2 m/s2的加速度.则磁场的磁感应强度为________T.

 

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