题目内容

11.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流,欲使导体棒静止在斜面上,可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场.求:
(1)若匀强磁场的方向在竖直方向,则磁场方向是向上还是向下?磁感应强度B1为多大?
(2)若导体棒与斜面间无挤压,则施加的磁场方向如何?则磁感应强度B2为多大?
(3)沿什么方向施加匀强磁场可使磁感应强度最小?最小值B3为多少?

分析 通电导线在磁场中的受到安培力作用,由公式F=BIL求出安培力大小,由左手定则来确定安培力的方向,然后结合共点力作用下物体的平衡条件即可正确解答

解答 解:(1)若匀强磁场的方向在竖直方向,根据左手定则可知,磁场的方向竖直向上,安培力的方向水平向右,
由 BIL=mg tanα,得B=$\frac{mgtanα}{IL}$
(2)若导体棒与斜面间无挤压,则安培力的方向向上,根据左手定则可知,施加的磁场方向方向水平向左
由BIL=mg 得 $B=\frac{mg}{IL}$
(3)根据分力与合力之间的关系可知,安培力的方向沿斜面向上时,安培力最小,此时的磁感应强度最小,根据左手定则可知磁场的方向垂直斜面向上
由 BIL=mg sinα,得B=$\frac{mgsinα}{IL}$
答:(1)若匀强磁场的方向在竖直方向,则磁场方向向上,磁感应强度为$\frac{mgtanα}{IL}$;
(2)若导体棒与斜面间无挤压,则施加的磁场方向水平向左,则磁感应强度为$\frac{mg}{IL}$;
(3)沿垂直斜面向上方向施加匀强磁场可使磁感应强度最小,最小为$\frac{mgsinα}{IL}$

点评 学会区分左手定则与右手定则,前者是判定安培力的方向,而后者是判定感应电流的方向

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网