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在倾角为θ的斜面上,放置一段电流为I、长度为L、质量为m的导体棒a(通电电流方向...

在倾角为θ的斜面上,放置一段电流为I、长度为L、质量为m的导体棒a(通电电流方向垂直纸面向里),如图所示,棒与斜面间摩擦因数μ<tanθ,欲使导体棒静止在斜面上,所加匀强磁场磁感应强度B的最小值是多少?如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场磁感应强度又如何?

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1、导体棒所受重力的大小方向不变,支持力的方向不变,根据三角形定则求出安培力的最小值,从而求出磁感应强度的最小值和方向. 2、导体棒受只受重力和安培力处于平衡,根据二力平衡可知安培力的大小和方向,再根据FA=BIL求出磁感应强度的大小,用左手定则判断B的方向. 【解析】 (1)对a受力分析可知为保证a静止, 所加安培力的最小值应沿斜面向上, 大小为:F=mgsinθ-μmgcosθ=BminIL ∴ 方向垂直斜面向上. (2)当a对斜面无压力时,斜面与a间摩擦力f=0, 对a受力分析可知,a只受重力与安培力两个力, 为保证a静止,则FA=mg,方向竖直向上, 所以应加水平向左的匀强磁场, 答:欲使导体棒静止在斜面上,所加匀强磁场磁感应强度B的最小值是,方向垂直斜面向上. 如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场磁感应强度大小为,方向水平向左.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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