当安培力较大时
○13 (1分)
由??得当安培力较小时
14 (1分) ○
15 (1分) ○
由??得
○16 (1分)
故为使导体棒静止于倾斜导轨上,磁感应强度的变化的取值范围为:
○17(1分)
根据楞次定律和安培定则知闭合线圈中所加磁场:若方向竖直向上,则均匀减小;若方向竖直向下,则均匀增强。 (1分) 18 ○
5.(2019山东新泰一中质检)间距为l=0.5m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成,如图所示,倾斜部分导轨的倾角θ=30°,上端连有阻值R=0.5Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长,图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场,磁场区域的宽度d=3m。现将质量m=0.1kg、内阻r=0.5Ω、长l=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放,达到稳定速度v0后进入水平导轨,当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s,已知导体棒穿过
B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足?v?k?x(比例系数k未知),运动过程中导体棒
始终与导轨垂直并接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻。求:
(1)导体棒ab的速度v0;
(2)导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热;
(3)若磁场B1大小可以调节,其他条件不变,为了使导体棒ab停留在B2磁场区域,B1需满足什么条件。 【名师解析】(1)当导体棒ab运动稳定后,做匀速运动,由平衡条件知,
感应电流I?B1lv0
R?r
联立得v0?8m/s
(3)根据题意有,满足v??2x?
,则若导体棒ab以速度v′通过B2磁场时与在磁场中通过的距离x′
导体棒ab在B1磁场中达到稳定速度时,由平衡条件知
又
联立得
根据题意, x??d
联立以上二式并代入数据得T。