题目内容
如图所示,在与水平方向成α角的光滑金属导轨间连一电源,在相距L的平行导轨上放一质量为m的金属棒CD,磁场方向竖直向上,当金属棒中电流强度为I时,棒恰好处于静止状态,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)CD棒对导轨的压力.
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)CD棒对导轨的压力.
分析:金属棒受到重力、导轨的支持力和安培力而平衡,安培力F安=BIL,根据平衡条件求解匀强磁场的磁感应强度B和支持力.
解答:解:(1)作出受力侧视图,如图.导体棒处于静止状态,根据平衡条件得
F安=mgtanα,
又导体棒与磁场垂直,F安=BIL,则B=
(2)棒对导轨的压力FN,则:
=cosα
所以:FN=
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B=
;
(2)棒对导轨的压力大小为FN=
,方向垂直导轨向下.
F安=mgtanα,
又导体棒与磁场垂直,F安=BIL,则B=
mgtanα |
IL |
(2)棒对导轨的压力FN,则:
mg |
FN |
所以:FN=
mg |
cosα |
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B=
mgtanα |
IL |
(2)棒对导轨的压力大小为FN=
mg |
cosα |
点评:本题是通电导体在磁场中平衡问题,关键是分析物体的受力情况,画出力图,原图是立体图,往往画侧视图,便于作力图.
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