如图所示,光滑导轨与水平面成θ=37°,导轨宽L=0.20m,导轨上端与电源及电阻箱相连,电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω。空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m=0.10kg的

◎ 题目

如图所示,光滑导轨与水平面成θ=37°,导轨宽L=0.20m,导轨上端与电源及电阻箱相连,电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω。空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m=0.10kg的金属杆放在导轨上。金属杆及导轨的电阻不计。当电阻箱调至R1=4.0Ω时,金属杆恰好能静止。

求:小题1:空间所加的匀强磁场的磁感应强度的最小值及方向。
小题2:若保持(1)中B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把将电阻箱阻值R2调到多大才能使金属杆保持静止?

◎ 答案


小题1:5T磁场方向垂直斜面向上
小题2:

◎ 解析

(1)由受力分析可知:F="BIL" =mgsinθ时F最小        2分
                     1分
 ,        1分
磁场方向垂直斜面向上        1分
(2)当B竖直时,由受力分析可得             2分
0.75A                1分
Ω,                 1分
R2 =                 1分

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑导轨与水平面成θ=37°,导轨宽L=0.20m,导轨上端与电源及电阻箱相连,电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω。空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m=0.10kg的…”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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