如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m,长为l的金属棒a、b悬挂在c、d两处,(1)当棒置于竖直向上的匀强磁场内.其中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态.
◎ 题目
如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m,长为l的金属棒a、b悬挂在c、d两处, (1)当棒置于竖直向上的匀强磁场内.其中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态.则磁感强度B为多少? (2)为了使棒仍然平衡在该位置上,求所求磁场的磁感强度B' 的最小值为多大?方向如何? |
◎ 答案
(1) B=mgtanθ/IL(2)Bmin= mgsinθ/ I所加磁场的方向应平行悬线向下 |
◎ 解析
试题分析:(1)画出从右侧逆着电流方向的侧视图如图所示.金属棒在重力mg,悬线拉力T,安培力F三个力作用下处于平衡状态.由共点力平衡条件:F=BIL=mgtanθ (3分) B=mgtanθ/IL (2分) (2)要求所加磁场的磁感强度最小,应使棒平衡时所受的安培力有最小值.由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向线不变,由画出的力的矢量三角形可知(图 ),安培力的最小值为 Fmin=mgsinθ. 即 ILBmin=mgsinθ, (3分) 所以 Bmin= mgsinθ/ IL (2分) 所加磁场的方向应平行悬线向下. (2分) 点评:难度中等,本题难度在于学生不会换做角度观察受力,采用从左向右或从右向左观察,能把三维的立体图画成平面图 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m,长为l的金属棒a、b悬挂在c、d两处,(1)当棒置于竖直向上的匀强磁场内.其中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态.…”主要考查了你对 【磁感应强度】 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。- 最新内容
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