题目内容
如图,一长为L、质量为m的通电直导线放置在倾角为θ的光滑斜面上,导线中的电流强度大小为I,方向垂直纸面向里.为使导线静止在斜面上,施加一个磁场.
(1)若加一水平向左的匀强磁场,求斜面对直导线的支持力和磁场磁感应强度的大小;
(2)若施加磁场的强弱和方向都可以变化,求施加磁感应强度的最小值和对应的磁感应强度的方向.
(1)若加一水平向左的匀强磁场,求斜面对直导线的支持力和磁场磁感应强度的大小;
(2)若施加磁场的强弱和方向都可以变化,求施加磁感应强度的最小值和对应的磁感应强度的方向.
分析:导线处于平衡状态,受力分析导线受重力,支持力和沿斜面向上的安培力作用,根据平衡条件列式求出安培力的大小,从而求出磁感应强度B的大小与方向.
解答:解:(1)由左手定则得安培力方向竖直向上,由平衡条件可得mg=ILB,
所以N=0,
则B=
(2)当安培力方向沿斜面向上时,磁感应强度最小mgsinθ=ILBmin;
Bmin=
,
方向垂直斜面向上.
答:(1)若加一水平向左的匀强磁场,斜面对直导线的支持力为零和磁场磁感应强度的大小
;
(2)若施加磁场的强弱和方向都可以变化,施加磁感应强度的最小值
和对应的磁感应强度的方向:垂直斜面向上.
所以N=0,
则B=
mg |
IL |
(2)当安培力方向沿斜面向上时,磁感应强度最小mgsinθ=ILBmin;
Bmin=
mgsinθ |
IL |
方向垂直斜面向上.
答:(1)若加一水平向左的匀强磁场,斜面对直导线的支持力为零和磁场磁感应强度的大小
mg |
IL |
(2)若施加磁场的强弱和方向都可以变化,施加磁感应强度的最小值
mgsinθ |
IL |
点评:本题是平衡条件的应用,关键是受力分析,安培力的方向是由左手定则判断的,由平衡条件列式计算即可,是一个比较简单的题目.
练习册系列答案
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如图,一长为l的轻质细杆一端D与质量为m的小球(可视为质点)相连,另一端可绕O点转动,现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动,测得小球的向心加速度大小为g(g为当地的重力加速度),下列说法正确的是( )
A、小球的线速度大小为
| ||
B、小球运动到最高点时处于完全失重状态 | ||
C、当轻杆转到水平位置(图中虚线bob′)时,轻杆对小球的作用力方向竖直向上 | ||
D、轻杆在匀速转动过程中,轻杆对小球作用力的最大值为mg |