如图所示,在倾角为α的光滑金属斜轨上,有一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,导体棒与斜轨垂直.求:①欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少?方向-物理

题目简介

如图所示,在倾角为α的光滑金属斜轨上,有一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,导体棒与斜轨垂直.求:①欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少?方向-物理

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如图所示,在倾角为α的光滑金属斜轨上,有一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,导体棒与斜轨垂直.求:
①欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少?方向如何?
②欲使棒静止在斜轨上,且对斜轨无压力,所加匀强磁场B的大小为多少?方向如何?360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案


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(1)导体棒受力如图1所示,根据作图法分析可知,当安培力与支持力垂直,即沿斜面向上时,安培力最小.当导体棒与磁感应强度B垂直时,B最小.
受力图如下图2所示,由平衡条件得 
  BIL=mgsinα
B=class="stub"mgsinα
IL

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根据左手定则判断可知,B的方向:垂直斜面向上.
(2)导体棒对斜面无压力时,其所受安培力应竖直向上,受力图如图3所示.
则磁感应强度B方向:水平向左
由 B′IL=mg得
  B/=class="stub"mg
IL

答:
①欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为class="stub"mgsinα
IL
,方向垂直斜面向上.
②欲使棒静止在斜轨上,且对斜轨无压力,所加匀强磁场B的大小为class="stub"mg
IL
,方向水平向左.

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