题目内容
如图所示,一根均匀导体棒OA长为L,质量为m,上端与水平固定转轴O连接,下端与圆弧金属导轨MN良好接触,不计摩擦和导轨电阻.匀强磁场的磁感强度为B,方向水平.闭合电键K,OA从竖直方向偏离角度为θ后静止,则电路中的电流为 ;现使OA从竖直方向偏离角度为2θ后静止,若其它条件不变,则磁感强度应变为 .
【答案】分析:通电后导体棒受安培力,由左手定则可判断其方向;由题意可知,杆静止时应处于力矩平衡状态,则由力矩平衡条件可求得OA偏离θ时电路中的电流;同理可求得电流不变时所对应的磁感应强度.
解答:解:如图所示,当杆偏转角度θ时,杆受向下的重力及垂直于杆向上的安培力,则由力矩的平衡条件可知:
F
=mg
sinθ;
安培力F=BIL,代入得:
I=
;
当OA偏离2θ时,同理可得:
B′IL=mgsin2θ;
代入电流值可得:
B′=
;
故答案为:
;
(或2Bcosθ).

点评:解力矩平衡的题目,关键在于通过受力分要找到研究对象所受到的力,并由力臂的作图方法找到力臂,正确列出力矩的平衡方程即可求得答案.
解答:解:如图所示,当杆偏转角度θ时,杆受向下的重力及垂直于杆向上的安培力,则由力矩的平衡条件可知:
F
安培力F=BIL,代入得:
I=
当OA偏离2θ时,同理可得:
B′IL=mgsin2θ;
代入电流值可得:
B′=
故答案为:
点评:解力矩平衡的题目,关键在于通过受力分要找到研究对象所受到的力,并由力臂的作图方法找到力臂,正确列出力矩的平衡方程即可求得答案.
练习册系列答案
相关题目