题目内容

如图所示,电源电动势E=2V,内电阻r=0.5Ω,竖直平面内的导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1Kg,电阻R=0.5Ω,它与导轨间的动摩擦因数µ=0.4,有效长度为L=0.2m.为了使金属棒能够靠在竖直导轨外面静止不动,我们施加一竖直方向的匀强磁场,问磁场方向是向上还是向下?磁感应强度B应是多大?（重力加速度g=10m/s2）
磁场方向竖直向下                          2分
安培力                            2分
电流强度                         2分
由平衡条件：水平方向                  2分
竖直方向                2分
解得                     2分
略
练习册系列答案
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如图所示，通电金属细杆放在与水平面成θ角的光滑斜面上，整个装置分别处在如图所示的匀强磁场中，调节电流强度I的大小，能使金属细杆在图示位置受力平衡的是
下列关于磁场的通电导线和运动电荷的说法中，正确的是
A．磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向相同
B．有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动
C．带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直在变
D．电荷在磁场中不可能做匀速直线运动
在赤道附近的地磁场可看作是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度为B。如果赤道上空有一根沿东西方向的直导线，长为L，通有从东向西的电流I，则地磁场对这根导线的作用力大小为          ，方向          。
如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向向右的是（   ）  
  
两条靠得很近的平行直导线, 同时通有电流时,导线之间相互作用情况是：(1)当通有同方向电流时，两导线相互________；(2)当通有相反方向电流时，两导线相互____________．
质量为0.1g的小球带5×10-4C电量的负电荷，套在一根足够长的绝缘杆上，杆与水平方向成370角，球与杆间的摩擦系数μ=0.40，置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，求小球由静止开始下滑的最大加速度和最大速度．(磁场范围足够大，g取10 m／s2)
（20分）如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度OA为L1，垂直纸面的宽度为L2。在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L2的导体棒使膜绷成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）。

（1）若有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成＝60时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
（2）当变成45时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒力学平衡外，不能输出多少额外电功率？
如图11所示，水平放置的光滑平行金属导轨宽度L=0.2m，质量为0.1㎏的金属导线ab垂直于导轨放在其上。整个装置放在方向竖直向下，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。ab直导线在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始向右运动，电路的总电阻R=0.05Ω。求：
（1）导体棒运动的最大速度是多大？
（2）ab导线运动速度v=5m/s时，ab的加速度是多大？
（3）当ab达到最大速度时，撤去恒力F，以后感应电流在电阻R上还能产生多少热量？

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