◎ 题目

如图所示，将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd，其ab=cd=L1=0.1m，bc=ad=L2=0.2m．它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置，导线框位于竖直平面内，bc段中点固定一质量为m=0.02kg的小金属球，整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中．当导线框中通以大小恒为1A的恒定电流I时，整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动． （1）在图中画出导线框bc段中的电流方向； （2）若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°，则匀强磁场的磁感应强度B1为多大？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8） （3）若已知磁感应强度B2=1T，则导线框在运动过程中，速度达到最大时，与竖直方向的偏角α为多大．

◎ 答案

（1）根据受力平衡，从而确定安培力的方向，再由左手定则，可确定电流方向为：b→c； （2）根据动能定理可知，B1IL2L1sinθ-mgL1（1-cosθ）-Mg（1-cosθ）=△Ek， 解得B1= 5 6 T； （3）速度最大时，整个装置处于力矩平衡状态， 则有：B2IL2L1cosα=mgL1sinα+Mgsinα， 得α=arctan0.4． 答：（1）在图中画出导线框bc段中的电流方向：b→c； （2）若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角θ为37°，则匀强磁场的磁感应强度B1为= 5 6 T； （3）若已知磁感应强度B2=1T，则导线框在运动过程中，速度达到最大时，与竖直方向的偏角α为arctan0.4．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd，其ab=cd=L1=0.1m，bc=ad=L2=0.2m．它的ad边由aO、dO′两轴承支撑沿水平放置，导线框位于竖直平面内，…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  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。