如图所示,两根完全相同的轻质柔软细导线将质量为10g、长为30cm的金属杆AB从两端点悬挂起来,导线竖直,金属杆处于水平状态且中间20cm处于0.5T的矩形匀强磁场中.对金属杆通

◎ 题目

如图所示,两根完全相同的轻质柔软细导线将质量为10g、长为30cm的金属杆AB从两端点悬挂起来,导线竖直,金属杆处于水平状态且中间20cm处于0.5T的矩形匀强磁场中.对金属杆通电,当金属杆对导线的拉力恰好为0时,(g=10m/s2)求:

魔方格

(1)电流的大小和方向;
(2)保持题中的电流大小不变,将电流反向,导线OA对金属杆的拉力是多少?
(3)保持(2)问中电流方向不变,请你作出导线OA的拉力随电流大小的变化关系.

◎ 答案


魔方格
(1)杆受力如图所示
由平衡条件得:mg=BIL,
解得:I=
mg
BL
=
0.01×10
0.5×0.2
A
=1A;
由左手定则可知,电流方向从A到B.
(2)电流反向后杆受力如图所示,

魔方格

魔方格

由平衡条件得:
FOA+FO′B=G+FA
其中:FOA=FO′B,G=FA
解得:FOA=G=0.1N;
(3)由2FOA=G+BIL得,
绳子的拉力 FOA与电流I的关系:
FOA=
G+BIL
2
=0.05+0.05IA,
导线OA的拉力随电流大小的变化关系如图所示;
答:(1)电流的大小为1A,方向从A到B;
(2)导线OA对金属杆的拉力是0.1N.
(3)导线OA的拉力随电流大小的变化关系图象如图所示.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两根完全相同的轻质柔软细导线将质量为10g、长为30cm的金属杆AB从两端点悬挂起来,导线竖直,金属杆处于水平状态且中间20cm处于0.5T的矩形匀强磁场中.对金属杆通…”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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