如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为L,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?

◎ 题目

如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为L,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?

◎ 答案

mg-BIlcosθ,BIlsinθ

◎ 解析


试题分析:导体棒AC静止于水平导轨上,受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力.导体棒与磁场方向垂直,安培力大小FA=BIl,根据左手定则判断安培力方向,根据平衡条件求解导轨对导体棒的支持力和摩擦力,再由牛顿第三定律求解导轨受到AC棒的压力和摩擦力.

以导体棒AC为研究对象,分析受力,如图.
其中,安培力大小,根据平衡条件得
 ①
  ②
由①得,
由②得,   
由牛顿第三定律得,导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为
点评:做此类型的问题时安培力是桥梁,关键是安培力的方向判断和大小计算.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为L,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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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