如图,通电直导线ab质量为m,水平地放置在倾角为θ的光滑导轨上,导轨宽度为L,通以图示方向的电流,电流为I,要求导线ab静止在斜面上.(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,通电直导线ab质量为m,水平地放置在倾角为θ的光滑导轨上,导轨宽度为L,通以图示方向的电流,电流为I,要求导线ab静止在斜面上.
(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度为多大?
(2)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度大小和方向应如何?

◎ 答案

(1)  (2) ,方向垂直于斜面向上

◎ 解析


试题分析:
(1)若磁场方向竖直向上,从a向b观察,导线受力情况如图甲所示.
由平衡条件得
其中F=BIL,联立可解得:.


(2)若要求磁感应强度最小,则一方面应使磁场方向与通电导线垂直,另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小.如图乙所示.由力的矢量三角形讨论可知,当安培力方向与支持力垂直时,安培力最小,对应磁感应强度最小,设其值为,则:,即
根据左手定则知,该磁场方向垂直于斜面向上
点评:本题考查了根据共点力平衡条件分析最小值的判断方法,结合受力分析最最终求解。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,通电直导线ab质量为m,水平地放置在倾角为θ的光滑导轨上,导轨宽度为L,通以图示方向的电流,电流为I,要求导线ab静止在斜面上.(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  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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