如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面上水平放置一条L=0.2m长的导线PQ,两端以很软的导线通入,I=5A的电流,方向由P流向Q.当竖直方向有一个B=0.6T的匀强磁场时,PQ恰能静止,求:-物理

题目简介

如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面上水平放置一条L=0.2m长的导线PQ,两端以很软的导线通入,I=5A的电流,方向由P流向Q.当竖直方向有一个B=0.6T的匀强磁场时,PQ恰能静止,求:-物理

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如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面上水平放置一条L=0.2m长的导线PQ,两端以很软的导线通入,I=5A的电流,方向由P流向Q.当竖直方向有一个B=0.6T的匀强磁场时,PQ恰能静止,求:
(1)导线PQ的重力的大小和该磁场的方向;
(2)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且对斜面的压力最小,求该磁场的大小和方向;
(3)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且磁感应强度最小,求该磁场的大小和方向.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)从P端看截面图,如图

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由平衡条件可得,G=BIL=0.6×5×0.2×
3
=0.6
3
N

根据左手定则可得磁场的方向:竖直向上.
(2)当安培力和重力平衡时,对斜面压力最小
则有:BIL=mg
所以B=class="stub"mg
IL
=
0.6
3
5×0.2
T=0.6
3
T

由左手定则得磁场方向:水平向左
(3)当安培力平行斜面向上时磁感应强度最小,设为B小 ,

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则有B小IL=mgsinθ
解得:B=class="stub"mgsinθ
IL
=0.3
3
T

由左手定则可得磁场方向为垂直斜面向上.
答:(1)导线PQ的重力的大小0.6
3
N和该磁场的方向竖直向上;
(2)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且对斜面的压力最小,求该磁场的大小0.6
3
T和方向水平向左;
(3)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且磁感应强度最小,求该磁场的大小0.3
3
T和方向垂直斜面向上.

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