在B＝2 T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直.长度为0.8 m的通电直导线.若导线中的电流为5 A.求:(1)导线受到的安培力 (2)若将导线沿磁场方向移动了0.5 m.求安培力对导线所做的功．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在B＝2 T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度为0.8 m的通电直导线，若导线中的电流为5 A，求：(1)导线受到的安培力

(2)若将导线沿磁场方向移动了0.5 m，求安培力对导线所做的功．

答案：

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如图所示，在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，有一个半径r＝0.5 m的金属圆环．圆环所在的平面与磁感线垂直．OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20 rad/s的角速度绕圆心O匀速转动．A端始终与圆环相接触，OA棒的电阻R＝0.1 Ω，图中定值电阻R₁＝100 Ω，R₂＝4.9 Ω，电容器的电容C＝100 pF．圆环和连接导线的电阻忽略不计，求：

(1)电容器的带电量是多少？哪个极板带正电；

(2)电路中消耗的电功率是多少．

如图所示，在磁感强度B＝2 T的匀强磁场中，有一个半径r＝0.5 m的金属圆环．圆环所在的平面与磁感线垂直．OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20 rad/s的角速度绕圆心O匀速转动．A端始终与圆环相接触OA棒的电阻R＝0.1 Ω，图中定值电阻R₁＝100 Ω，R₂＝4.9 Ω，电容器的电容C＝100 pF．圆环和连接导线的电阻忽略不计，求：

(1)电容器的带电量．哪个极板带正电．

(2)电路中消耗的电功率是多少？

如图所示，矩形线圈abcd在磁感强度B＝2 T的匀强磁场中绕轴O，以角速度ω＝10 πrad/s匀速转动，线圈共10匝，ab＝0.3 m，bc＝0.6 m，负载电阻R＝45 Ω．

求(1)电阻R在0.05 s内所发出的热量；

(2)0.05 s内流过的电量(设线圈从垂直中性面开始转动)

如图所示，半径各为R₁＝0.5 m和R₂＝1 m的同心圆形导轨固定在同一水平面上，金属直杆ab(长度略长于0.5 m)两端架在圆导轨上．将这一装置放在磁感应强度B＝1 T的匀强磁场内，磁场方向垂直于圆轨道面铅直向下，在外加功率的作用之下，直杆ab以w ＝4 rad/s的角速度绕过O点的铅直轴逆时针旋转．

(1)求ab中感应电动势的大小，并指出哪端电势较高；

(2)用r＝1.5 W 的电阻器跨接于两导轨的两定点(如图中的c、d，电阻器未画出)，不计其他部分的电阻，求流过电阻器的电流大小；

(3)在(2)的情况下，设外加机械功率为2 W，求杆ab克服摩擦力做功的功率．

如图所示，竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L＝0.5 m，上方连接一个阻值R＝1 Ω的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场．完全相同的两根金属杆1和2靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，电阻均为r＝0.5 Ω．将金属杆1固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内)，金属杆2从磁场边界上方h₀＝0.8 m处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动．求：

(1)金属杆2进入磁场时的速度．

(2)金属杆的质量m为多大？

(3)若金属杆2从磁场边界上方h₁＝0.2 m处由静止释放，进入磁场经过一段时间后开始匀速运动．在此过程中整个回路产生了1.4 J的电热，则此过程中流过电阻R的电量q为多少？

(4)金属杆2仍然从离开磁场边界h₁＝0.2 m处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时由静止释放金属杆1，两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各自的最大速度．(已知两个电动势分别为E₁、E₂不同的电源串联时，电路中总的电动势E＝E₁＋E₂．)

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