题目内容
16.如图所示,一水平导轨处于与水平方向成45°角向左上方的匀强磁场中,一根通有恒定电流l的金属棒,由于受到安培力作用而在粗糙的轨道上向右做匀速运动.现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上,在此过程中,金属棒始终保持匀速运动,已知棒与导轨间动摩擦因数为μ,且μ<1,则( )A. | 金属棒所受摩擦力一直在减小 | B. | 导轨对金属棒的支持力一直在增大 | ||
C. | 磁感应强度先变小后变大 | D. | 金属棒所受安培力恒定不变 |
分析 金属棒做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为零,对金属棒进行受力分析,由平衡条件分析答题
解答 解:以金属棒为研究对象,受力分析如图所示,设磁感线与水平方向的夹角为α
安培力大小 F=BIL,θ=90°-α,由平衡条件得:
G=N+BILsinθ,
f=BILcosθ
又 f=μN,
解得:B=$\frac{μG}{IL(μcosα+sinα)}$=$\frac{μG}{IL\sqrt{1+{μ}^{2}sin(Θ+α)}}$,
式中tanθ=μ
由题意,μ<1,则θ<45°,B在磁场缓慢转过45°的过程中,α从45°增大到90°,可知磁感应强度先变小后变大,受到的安培力变化,摩擦力一直增大,受到的支持力一直增大,故BC正确,AD错误;
故选:BC
点评 对导体棒正确受力分析、应用平衡条件即可正确解题;解题时注意数学三角函数知识的应用
练习册系列答案
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B. | 电流表A的示数为0.1A | |
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A. | Wa=Wb,Ea>Ec | B. | Wa≠Wb,Ea>Ec | C. | Wa=Wb,Ea<Ec | D. | Wa≠Wb,Ea<Ec |
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C. | 从图示时刻开始,a点的振动方程为y=0.2sin100πtV | |
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8.用牛顿第三定律判断下列说法正确的是( )
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