首页 > 如图所示，平行纸面向右的匀强磁场的磁感应强度B1=1T，长L=1m的直导线通有I=1A的恒定电流，导线平行于纸面与B1成600的夹角时，发现其不受安培力．而将导线垂直于纸面放置时，-物理

如图所示，平行纸面向右的匀强磁场的磁感应强度B1=1T，长L=1m的直导线通有I=1A的恒定电流，导线平行于纸面与B1成600的夹角时，发现其不受安培力．而将导线垂直于纸面放置时，-物理

题目简介

如图所示，平行纸面向右的匀强磁场的磁感应强度B1=1T，长L=1m的直导线通有I=1A的恒定电流，导线平行于纸面与B1成600的夹角时，发现其不受安培力．而将导线垂直于纸面放置时，-物理

题目详情

如图所示，平行纸面向右的匀强磁场的磁感应强度B1=1T，长L=1m的直导线通有I=1A的恒定电流，导线平行于纸面与B1成600的夹角时，发现其不受安培力．而将导线垂直于纸面放置时，可测出安培力为2N，试求该区域存在的另一匀强磁场的磁感应强度的大小和方向．360优课网
题型：问答题难度：中档来源：不详

答案


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根据题意“导线平行于纸面与B1成600的夹角时，发现其不受安培力”
说明合磁场一定与电流方向平行，即合磁场可能跟电流方向相同，或相反．
根据左手定则，将导线垂直于纸面放置时，所受的安培力的合力一定跟导线垂直．
垂直放置时，不妨设电流方向垂直纸面向内，则两种情况分别如下图．
B1产生的安培力为F1，方向垂直B1向下，大小为F1=B1IL=1N．
第一种情况，合磁场跟电流方向相同．
根据平行四边形定则，以F1为邻边、F合为对角线作另一个邻边F2，如上图所示．
根据几何关系可知α=30°，
又F合=2N、F1=1N，所以F2=
3
N．
∵F2=B2IL，∴B2=
F2
IL
=
3
1×1
=
3
T，
如图，B2的方向在纸面内垂直B1向上．
第二种情况，合磁场跟电流方向相反．
根据平行四边形定则，
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以F1为邻边、F合′为对角线作另一个邻边F2′，如下图所示．
如图，θ=30°，所以根据余弦定理，有
F2′=
F12+F合′2-2F1F合′cos(90°+θ)

=
1+22-2×1×2×cos120°
=
7
N．
∵F2′=B2′IL，∴B2′=
F2′
IL
=
7
1×1
=
7
T，
根据正弦定理有，
class="stub"sinβ
F1
=class="stub"sin120°
F2′

所以sinβ=class="stub"sin120°
F2′
×F1=
3
2
7
×1=
21
14

故β=arcsin
21
4

所以B2′的方向如图所示，在纸面内与导线成β角向下，
β=arcsin
21
4
．
答：该区域存在的另一匀强磁场的磁感应强度的大小和方向可能有两种情况：
情况一：B2=
3
T，方向：在纸面内垂直B1向上；
情况二：B2=
7
T，方向：如图中α=arcsin
21
14
．

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