题目内容

1.如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m,长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的最小磁感应强度的大小、方向为(  )
A.B=$\frac{mg}{Il}$tanθ、竖直向上B.B=$\frac{mg}{Il}$tanθ、竖直向下
C.B=$\frac{mg}{Il}$sinθ、平行悬线向下D.B=$\frac{mg}{Il}$sinθ、平行悬线向上

分析 由矢量三角形定则判断安培力的最小值及方向,进而由安培力公式和左手定则的得到B的大小以及B的方向.

解答 解:要求所加磁场的磁感强度最小,应使棒平衡时所受的安培力有最小值.由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向线不变,有力的矢量三角形可知,
安培力的最小值为安培力与绳子的拉力垂直,即:
Fmin=mgsinθ.      
有:ILBmin=mgsinθ,
得:Bmin=$\frac{mgsinθ}{IL}$,由左手定则知所加磁场的方向平行悬线向上.故D正确,ABC错误.
故选:D.

点评 考查安培力的方向与大小如何确定与计算,知道当安培力的方向与拉力的方向垂直,安培力最小,磁感应强度最小

练习册系列答案
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6.阅读下列信息,并结合该信息解题:
(1)开普勒从1609年~1619年发表了著名的开普勒行第三定律,其中第一定律为:所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动,太阳在这个椭圆的一焦点上.第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等.实践证明,开普勒三定律也适用于其他中心天体的卫星运动.
(2)从地球表面向火星发射火星探测器,设地球和火星都在同一平面上绕太阳作圆周运动,火星轨道半径rm为地球轨道半径的r0的1500倍,简单而又比较节省能量的发射过程可分为两步进行:
第一步,在地球表面用火箭对探测器进行加速,使之获得足够动能,从而脱离地球引力作用成为一个沿地球轨道运行的人造卫星.
第二步是在适当的时刻点燃探测器连在一起的火箭发动机,在短时间内对探测器沿原方向加速,使其速度数值增加到适当值,从而使探测器沿着一个与地球及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道正好射到火星上(如图1),当探测器脱离地区并沿地球公转轨道稳定运行后,在某年3月1日零时测得探测器与火星之间的角距离为60°(如图2),问应在何年何月何日点燃探测器上的火箭发动机方能使探测器恰好落在火星表面?(时间计算仅需精确到日,已知地球半径为:R0=6.4×106m.$\sqrt{(1.5)^{3}}$=1.840,$\sqrt{(1.25)^{3}}$=1.400).

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