题目内容

在倾角为α的光滑斜面上,置一通有电流为I,长为L,质量为m的导体棒,如图所示,试求:
(1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向
(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀强磁场B的最小值和方向.
分析:(1)首先导体棒要与磁场方向垂直,安培力才可能最小.重力沿斜面向下的分力mgsinα一定,当安培力沿斜面向上时,安培力最小,磁感应强度最小.根据左手定则判断磁感应强度的方向.由平衡条件求出B的大小.
(2)当安培力恰好等于导体棒的重力时,使棒静止在斜面上且对斜面无压力的安培力最小,所加磁感应强度最小.
解答:解:(1)重力沿斜面向下的分力mgsinα一定,当安培力沿斜面向上时,安培力最小,磁感应强度最小.根据左手定则判断可知:磁感应强度B的方向为垂直斜面向下   
    由平衡条件得   mgsinα=BIL 
        得B=
mgsinα
IL
        
    (2)磁感应强度B水平向右     
       mg=BIL  
   得  B=
mg
IL
   
答:(1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为得B=
mgsinα
IL
,方向为垂直斜面向下.
    (2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀强磁场B的最小值为
mg
IL
,方向水平向右.
点评:本题是通电导体在磁场中平衡问题类型,关键是分析安培力的大小和方向.
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