如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L,匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:(1)B至少多大?这

◎ 题目

如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L,匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:
(1)B至少多大?这时B的方向如何?
(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?

◎ 答案

解:(1)画出金属杆的截面图:
       
由三角形定则可知,只有当安培力方向沿导轨平面向上时,安培力才最小,B也最小。根据左手定则,这时B应垂直于导轨平面向上,大小满足:BI1L=mgsinα,B=mgsinα/I1L
(2)当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,沿导轨方向合力为零,得BI2Lcosα=mgsinα,I2=I1/cosα

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L,匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:(1)B至少多大?这…”主要考查了你对  【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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