如圖15-2-10所示.在傾角為θ的光滑斜軌上置有一通有電流I.長L.質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒. 圖15-2-10(1)欲使棒靜止在斜軌上.所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值為多少?方向如何?(2)欲使棒靜止在斜軌上.且對斜軌無壓力.所加勻強磁場B的大小是多少?方向如何? 題目和參考答案——青夏教育精英家教網(wǎng)—

如圖15-2-10所示，在傾角為θ的光滑斜軌上置有一通有電流I、長L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒.

圖15-2-10

(1)欲使棒靜止在斜軌上，所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值為多少?方向如何?

(2)欲使棒靜止在斜軌上，且對斜軌無壓力，所加勻強磁場B的大小是多少?方向如何?

解析：(1)棒在斜軌上靜止時受到三個力的作用：重力、斜軌對棒的支持力和磁場的安培力，如圖15-2-11所示.由于重力的大小方向是確定的，支持力的方向不變，所以當(dāng)安培力的方向平行斜面向上時磁場力最小，所加磁場的磁感應(yīng)強度也最小.

圖15-2-11

由平衡條件有mgsinθ=BIL

得 B=

由左手定則可判定磁感應(yīng)強度B的方向垂直斜面向上.

(2)當(dāng)棒靜止在斜軌上且對斜軌無壓力時，棒只受兩個力：重力和安培力，如圖15-2-12所示.由于磁場力方向豎直向上，磁感應(yīng)強度B的方向應(yīng)為水平向左.

由BIL=mg得B=.

圖15-2-12

答案：(1)mgsinθ/IL 方向垂直斜面向上 (2)mg/IL 方向水平向左

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如圖15-2-10所示，在光滑水平桌面上，有兩根彎成直角的相同金屬棒，它們的一端均可繞固定轉(zhuǎn)動軸O自由轉(zhuǎn)動，另一端b互相接觸，組成一個正方形線框，正方形每邊長度均為l，勻強磁場的方向垂直桌面向下.當(dāng)線框中通以圖示方向的電流I時，兩金屬棒在b點的相互作用力為f，則此時磁感應(yīng)強度的大小為_________（不計電流產(chǎn)生的磁場）.