如图a所示,在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上,水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab,电流大小为I=2.0A.为使导体棒ab在斜面上静止,可加一匀强电场.(已知s

◎ 题目

如图a所示,在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上,水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab,电流大小为I=2.0A.为使导体棒ab在斜面上静止,可加一匀强电场.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2

魔方格

(1)若磁感应强度方向水平向左,请在图b中标出电流的方向,并作出ab的受力示意图;求出磁感应强度B1的大小.
(2)若磁感应强度竖直向上,请在图c中做出ab的受力示意图;求出磁感应强度B2的大小.

◎ 答案

(1)棒的电流方向用×表示,受力情况如图,要使杆在斜面上静止,安培力F1与重力必须平衡,导轨对杆ab没有作用力.

魔方格

根据平衡条件得:F1=mg=0.1N 
则B1=
F1
IL
=
0.1
2×0.5
T
=0.1T
(2)棒的受力情况如图

魔方格

∴F2=mgtan37°=
3
4
mg=0.075N 
得B2=
F2
IL
=
0.075
2×0.5
T
=0.075T
答:(1)若磁感应强度方向水平向左,在图b中标出电流的方向,作出ab的受力示意图如图所示;磁感应强度B1的大小为0.1T.
(2)若磁感应强度竖直向上,在图c中做出ab的受力示意图如图所示;磁感应强度B2的大小为0.075T.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图a所示,在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上,水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab,电流大小为I=2.0A.为使导体棒ab在斜面上静止,可加一匀强电场.(已知s…”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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