题目内容
在倾斜角θ=30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E=3 V,内阻不计的电源,滑轨间距L=10 cm,将一个质量m=30 g,电阻R=0.5 Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围加一匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求滑轨周围空间所加磁场磁感应强度的最小值及其方向.
0.25 T磁场方向垂直滑轨面斜向下
闭合开关S后金属棒上有电流流过,且金属棒保持静止,由闭合电路欧姆定律,得I===6 A
受力分析得出,若金属棒平衡,且磁场力最小则它受到的安培力F应与重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等,方向相反
F-mgsinθ=0①
由F=BIL代入①得BIL=mgsinθ
B===0.25 T
根据左手定则,磁场方向垂直滑轨面斜向下
受力分析得出,若金属棒平衡,且磁场力最小则它受到的安培力F应与重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等,方向相反
F-mgsinθ=0①
由F=BIL代入①得BIL=mgsinθ
B===0.25 T
根据左手定则,磁场方向垂直滑轨面斜向下
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