题目内容
2.如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m,质量为6×10-2kg的通电直导线,电流强度I=1A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T,方向竖直向上的磁场中,设t=0时,B=0,则斜面对导线的支持力恰为零时的时刻是( )(g取10m/s2)A. | 5s | B. | 6.25s | C. | 3.75s | D. | 2.25s |
分析 根据左手定则确定安培力的方向,抓住斜面对导线的支持力为零时,导线只受重力、线的拉力和安培力作用而处于平衡状态,据平衡条件求出安培力的大小,由F=BIL可以得到磁感应强度的大小,根据磁感应强度的变化率可以求出所需要的时间t.
解答 解:由题意知,当斜面对导线支持力为零时导线受力如图所示.
由图知FTcos37°=F…①
FTsin37°=mg…②
由①②解得:导线所受安培力的为:F=$\frac{mg}{tan37°}$=0.8 N.
又根据F=BIL得:
此时导线所处磁场的磁感应强度为:
B=$\frac{F}{IL}$=2T,
因为磁感应强度每秒增加0.4T,所以有:
B=0.4t
得:t=5s.
故选:A.
点评 抓住支持力为0时的导线受力特征,根据平衡条件求解是关键,注意作出正解的受力分析与力的分解图是解题的关键.
练习册系列答案
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12.小球被细绳拴着在光滑的水平面内做匀速圆周运动,轨道半径为R,向心加速度为a,则下列计算错误的是( )
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