高中物理日光灯镇流器的作用和原理计算题

如图，通电导体棒的质量为60g，电流强度为2A，导体棒插在两光滑绝缘圆环中，两环相距1m，环的半径为0.5m，处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。通电后棒恰好能在圆环上某一位置处于平衡状态，求在此位置棒对每一只圆环的压力是多大？该位置与环底的高度差是多少？（g=10m/s²）

如图所示,表面光滑的平行金属导轨P､Q水平放置,左端与一电动势为E,内阻为r的电源连接.导轨间距为d,电阻不计.导轨上放有两根质量均为m的细棒,棒Ⅰ电阻为R,棒Ⅱ为绝缘体,两棒之间用一轻杆相连.导轨所在的空间有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.求:
(1)闭合开关S瞬间棒Ⅱ的加速度;
(2)从闭合开关S到两棒速度达到v的过程中,通过棒Ⅰ的电荷量和电源消耗的总能量分别为多少?(导轨足够长)

质量为m，长为L的导体棒静止于水平轨道上，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，则MN所受的支持力为多少？_，摩擦力为多少？

如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,整个导轨处在一个竖直向上的匀强磁场中,电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上静止,轨道的摩擦和电阻不计,要使ab杆静止,磁感应强度应多大?（设金属杆的质量为m）

(10分)两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，导电棒质量为1.2kg，导轨宽度为1m。当导电棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流强度增大为5A时，导电棒可获得2m/s²的加速度，求装置所在处的磁感应强度的大小及摩擦力的大小？

据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图15所示．炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在导轨的一端，通电流后，炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d＝0.10 m，导轨长 L＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为 v＝2.0×10³ m/s，求通过导轨的电流I.(忽略摩擦力与重力的影响)

如图所示，一根长为L，质量m的铜棒MN，由两根相同的弹簧水平悬挂在匀强磁场中 ，磁感应强度为B，此时，弹簧伸长x₀.当铜棒通以电流时，弹簧又伸长x₀，求电流方向和电流强度.

匀强磁场的磁感强度为0.7T，一通电直导线长为2m，电流强度是5A，求下列情况下通电导体在磁场中受的力。（1）电流方向与磁场方向相同时，安培力为      N；（2）电流方向与磁场方向为时安培力为       ；（3）电流方向与磁场方向垂直时，安培力为     N。

质量为1kg的金属杆静止于相距1m的两水平轨道上，金属杆中通有方向如图所示．大小为20A的恒定电流，两轨道处于竖直方向的匀强磁场中，金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6（g取10m/s²）。

求：（1）欲使杆向右匀速运动，求磁场的磁感应强度大小和方向。
（2）欲使杆向右以加速度为2m/s²作匀加速运动，求磁场的磁感应强度大小。

在赤道上，地磁场可看成是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小时0.50×10^－4Ｔ。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长为20m,载有从东向西的电流30Ａ，地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？

把一根长为L=10cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中．试问：

（1）当导线中通以I₁=2A的电流时，导线受到的安培力大小为1.0×10^﹣7N，该磁场的磁感应强度B的大小为多少？
（2）若该导线中通以I₂=3A的电流，试求此时导线所受安培力F的大小，并在图中画出安培力的方向．

一根长L= 30cm的导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中，通入向右的电流。

（1）当导线中通以I₁ = 2A的电流时，导线受到的安培力大小为 1.8×10^-6N，则该磁场的磁感应强度为多少？
（2）若该导线中通以的电流，则此时导线所受安培力大小是多少？方向如何？

如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2㎏，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动。求：

⑴导体棒受到的安培力有多大？
⑵导体棒受到的摩擦力有多大？
(3)若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？

如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R＝0.40 Ω的电阻，质量为m＝0.01 kg、电阻为r＝0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10 m/s²（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）。

(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；
(2)求磁感应强度B的大小；
(3)在金属棒ab从开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量。

如图甲所示正方形金属线框abcd，边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均为1Ω。其水平放置在光滑绝缘的水平面上，它的ab边与竖直向上的匀强磁场边界MN重合，磁场的磁感应强度B=0.8T。现在水平拉力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框的速度随时间变化的图象v_t—t如乙图所示，在金属线框被拉出磁场的过程中。求：

（1）4s末线框cd边的电压大小
（2）4s末水平拉力F的大小
（3）已知在这5s内拉力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？