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如图（a）所示，在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上，水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab，电流大小为I=2.0A．为使导体棒ab在斜面上静止，可加一匀强磁场．（已知
网友投稿  2022-10-21 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图（a）所示，在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上，水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab，电流大小为I=2.0A．为使导体棒ab在斜面上静止，可加一匀强磁场．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）
（1）若磁感应强度方向水平向左，请在图（b）中标出电流的方向，并作出ab的受力示意图；求出磁感应强度B1的大小．
（2）若磁感应强度方向竖直向上，请在图（c）中做出ab的受力示意图；求出磁感应强度B2的大小．
（3）既要使导体棒静止在斜面上，又要所加磁场的磁感应强度B3最小，请在图（d）中画出B3方向，并求出B3的大小．

魔方格

◎ 答案

26 （1）电流的方向如图，ab的受力示意如图；

魔方格

此时导线二力平衡：mg=B1IL  
解得：B1=
mg
IL
=
0.01×10
2×0.5
T=0.1T  
（2）ab的受力示意如图 

魔方格

此时导线三力平衡：tan37°=
F
mg
=
B2IL
mg
；
解得：B2=
mgtan37°
IL
=0.01×10×
0.01×10×
3
4
2×0.5
T=0.075T；
（3）若既要使导体棒静止在斜面上，又要所加磁场的磁感应强度B3最小，则磁场力F应与支持力N垂直沿斜面向上，磁场B3应垂直斜面向右下方，如图．   

魔方格

由三力平衡可知：sin37°=
F
mg
=
B3IL
mg
；
解得：B3=
mg Sin37°
IL
=
0.01×10×0.6
2×0.5
T=0.06T  
答：（1）电流方向如图所示，受力示意图如图所示，磁感应强度B1的大小为0.1T．
（2）受力示意图如图所示，磁感应强度B2的大小为0.075T．
（3）要所加磁场的磁感应强度B3最小，B3方向如图所示，B3的大小为0.06T．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图（a）所示，在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上，水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab，电流大小为I=2.0A．为使导体棒ab在斜面上静止，可加一匀强磁场．（已知…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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