题目内容
【题目】如图所示,在一个范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中,用绝缘细线将金属棒吊起,使其呈水平状态.已知金属棒长L=0.1m,质量m=0.05kg,棒中通有I=10A的向右的电流,取g=10m/s2 .
(1)若磁场的磁感应强度B=0.2T,求此时金属棒受到的安培力F的大小;
(2)若细线拉力恰好为零,求磁场的磁感应强度B的大小.
【答案】
(1)解:导体棒长为L=0.1m,磁感应强度B=0.2T,电流为I=10A,并且导体棒和磁场垂直,
所以导体棒受到的安培力大小为
F=BIL=0.2×10×0.1N=0.2N
答:金属棒受到的安培力F的大小为0.2N
(2)解:悬线拉力恰好为零,金属棒受重力和安培力,由金属棒静止可得
F=BIL=mg
所以B= =0.5T
答:若细线拉力恰好为零,求磁场的磁感应强度B的大小为0.5T
【解析】根据左手定则,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向.根据F=BIL来计算安培力的大小即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解安培力的相关知识,掌握安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.
【题目】某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2= (用H、h表示).
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:
H(10-1m) | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
s2(10-1m2) | 2.62 | 3.89 | 5.20 | 6.53 | 7.78 |
请在坐标纸上作出s2―h关系图.
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2―h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)
(4)从s2―h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是 。