如图所示,在倾角为α的光滑金属斜轨上,有一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,导体棒与斜轨垂直.求:①欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少?方向

◎ 题目

如图所示,在倾角为α的光滑金属斜轨上,有一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,导体棒与斜轨垂直.求:
①欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少?方向如何?
②欲使棒静止在斜轨上,且对斜轨无压力,所加匀强磁场B的大小为多少?方向如何?
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)导体棒受力如图1所示,根据作图法分析可知,当安培力与支持力垂直,即沿斜面向上时,安培力最小.当导体棒与磁感应强度B垂直时,B最小.
受力图如下图2所示,由平衡条件得 
  BIL=mgsinα
B=
mgsinα
IL

魔方格

根据左手定则判断可知,B的方向:垂直斜面向上.
(2)导体棒对斜面无压力时,其所受安培力应竖直向上,受力图如图3所示.
则磁感应强度B方向:水平向左
由 B′IL=mg得
  B/=
mg
IL

答:
①欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为
mgsinα
IL
,方向垂直斜面向上.
②欲使棒静止在斜轨上,且对斜轨无压力,所加匀强磁场B的大小为
mg
IL
,方向水平向左.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角为α的光滑金属斜轨上,有一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,导体棒与斜轨垂直.求:①欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少?方向…”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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