Question

如下图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动。已知直导线长为l，质量为m，通过的电流为I，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，则匀强磁场的磁感强度的最小值B1是多少？它的方向是什么？如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感强度的最小值B2是多少？它的方向是什么？

 

Answer 1

【答案】

，方向垂直斜面向上     方向水平向左

【解析】

对通电直导线做受力分析如图所示，斜面对直导线的支持力和安培力的合力与重力平衡，则可知当安培力平行斜面向上和支持力垂直时安培力最小，则磁感应强度最小。

，可以求得：

，

方向由左手定则判定为垂直斜面向上。

欲使直导线对斜面无压力，则需要安培力和重力平衡，则有

，方向竖直向上；

，方向由左手定则判定为水平向左。

思路分析：对直导线进行受力分析，利用动态平衡知识，列出平衡方程就可以求出。

试题点评：本题综合考查了安培力和力学问题的综合。