题目内容
【题目】如图所示,质量为m、长度为L的水平金属棒ab通过两根细金属丝悬挂在绝缘架MN 下面,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。当金属棒通以由a向b的电流I后,将离开原位置向外偏转θ角而重新平衡,如图所示,重力加速度为g,则:
(1)磁感应强度的大小和方向如何?
(2)此时金属丝中的张力是多少?
【答案】(1) 方向竖直向上 (2)
【解析】试题分析:以导体棒为研究对象,正确受力分析,根据平衡状态列方程即可正确解答。
(1) 根据题意画出杆ab的受力图如下所示:
导体棒处于平衡状态,设绳子拉力为T,因此有:
Tcos =mg ①
Tsin=F安=BIL ②
联立①②解得:
根据左手定则可知,磁场方向竖直向上;
(2)由平衡条件可得: ,解得。
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