精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長(zhǎng)為3L,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒折成直角,且ab=2bc,c端可繞水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),a端用絕緣細(xì)線掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體.空間存在著垂直導(dǎo)體棒平面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)導(dǎo)體棒中通有電流時(shí),它恰好靜止在圖示位置(ab水平)那么導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)?!--BA-->
 
,電流大小為
 
(不計(jì)導(dǎo)體棒中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)).
分析:通電導(dǎo)線處于磁場(chǎng)中受到安培力作用,產(chǎn)生力矩與重力力矩相平衡.根據(jù)左手定則來(lái)確定安培力的方向,結(jié)合力矩平衡來(lái)確定安培力的大小,并算出電流的大。
解答:解:根據(jù)力矩平衡,可知,bc桿的安培力水平向右,ab桿的安培力豎直向上,根據(jù)左手定則,可知,導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)椋篶→b→a.
由題意可知,mg?2L=Fab?L+Fbc?
L
2

而安培力,F(xiàn)ab=BI?2L
安培力,F(xiàn)bc=BIL
所以解得:I=
16mg
15BL
;
故答案為:c→b→a;
16mg
15BL
點(diǎn)評(píng):本題是力矩平衡問(wèn)題,關(guān)鍵分析重力力矩與安培力矩的關(guān)系.同時(shí)考查左手定則,及安培力的大小公式,基礎(chǔ)題,比較容易.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?楊浦區(qū)一模)如圖所示,一根長(zhǎng)為三的細(xì)剛性輕桿的兩端分別連結(jié)小球a和b,它們的質(zhì)量分別為ma和mb,桿可繞距a球?yàn)長(zhǎng)/4處的水平定軸D在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),初始時(shí)桿處于豎直位置,小球b幾乎接觸桌面,在桿的右邊水平桌面上,緊挨著細(xì)桿放著一個(gè)質(zhì)量為m的立方體勻質(zhì)物塊,圖中ABCD為過(guò)立方體中心且與細(xì)桿共面的截面.現(xiàn)用一水平恒力F作用于a球上,使之繞O軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)在此過(guò)程中立方體物塊沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),且小球b立方體物塊始終接觸沒(méi)有分離.不計(jì)一切摩擦,求:
(1)在細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中a、b兩小球速度大小的關(guān)系.
(2)當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)過(guò)口角時(shí)小球6速度大小與立方體物塊速度大小的關(guān)系.
(3)若ma=3mb=m,當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)過(guò)30°角時(shí)小球b速度的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?濱州一模)如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m的輕繩一端固定在 O′點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn)).將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí),輕繩剛好被拉斷.O點(diǎn)下方有一以O(shè)點(diǎn)為圓心,半徑R=5
5
m
的圓弧狀的曲面,已知重力加速度為 g=10m/s2,求:
(1)輕繩所能承受的最大拉力Fm的大;
(2)小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到曲面的時(shí)間t;
(3)小球落至曲面上的動(dòng)能Ek

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)絕緣線,上端固定,下端系一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球,將整個(gè)裝置放入一勻強(qiáng)電場(chǎng)當(dāng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向是水平向右,已知:當(dāng)細(xì)線偏離豎直方向?yàn)棣冉菚r(shí),小球處于平衡狀態(tài),試求:
(1)小球帶何種電荷,帶電量為多少;
(2)如果將細(xì)線剪斷,小球經(jīng)t時(shí)間所發(fā)生的位移大;
(3)若將小球拉至最低點(diǎn)無(wú)初速度釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)圖示位置時(shí)小球的速度大。
(4)若將小球拉至最低點(diǎn)無(wú)初速度釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)圖示位置時(shí)細(xì)線的拉力.

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科目:高中物理 來(lái)源:20092010學(xué)年南京六中高一下學(xué)期期末試卷物理 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,用一根長(zhǎng)為0.8m的細(xì)繩,一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,另一端懸于離地面高h(yuǎn)為2.6m處,當(dāng)細(xì)繩受到3mg拉力時(shí)會(huì)被拉斷,現(xiàn)把這小球拉到使細(xì)繩與豎直方向夾角為θ時(shí)由靜止釋放,若球擺到細(xì)繩豎直位置時(shí),繩子剛好被拉斷,小球平拋落到地面。求:

(1)小球擺到細(xì)繩豎直位置時(shí)速度大。
(2)夾角θ的大。
(3)小球落地點(diǎn)離繩子斷裂位置的水平距離s。

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科目:高中物理 來(lái)源:20092010學(xué)年南京六中高一下學(xué)期期末試卷物理 題型:選擇題

(10分)如圖所示,用一根長(zhǎng)為0.8m的細(xì)繩,一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,另一端懸于離地面高h(yuǎn)為2.6m處,當(dāng)細(xì)繩受到3mg拉力時(shí)會(huì)被拉斷,現(xiàn)把這小球拉到使細(xì)繩與豎直方向夾角為θ時(shí)由靜止釋放,若球擺到細(xì)繩豎直位置時(shí),繩子剛好被拉斷,小球平拋落到地面。求:

(1)小球擺到細(xì)繩豎直位置時(shí)速度大?

(2)夾角θ的大。

(3)小球落地點(diǎn)離繩子斷裂位置的水平距離s。

 

 

 

 

 

 

 

 

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