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如图a所示,在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上,水平地放着一质量...

如图a所示,在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上,水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab,电流大小为I=2.0A.为使导体棒ab在斜面上静止,可加一匀强电场.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2
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(1)若磁感应强度方向水平向左,请在图b中标出电流的方向,并作出ab的受力示意图;求出磁感应强度B1的大小.
(2)若磁感应强度竖直向上,请在图c中做出ab的受力示意图;求出磁感应强度B2的大小.
(1)若磁感应强度方向水平向左,根据左手定则判断ab所受的安培力方向,作出受力示意图,由平衡条件和安培力公式F=BIL,求出B1的大小; (2)若磁感应强度竖直向上,根据左手定则判断ab所受的安培力方向,作出受力示意图,由平衡条件和安培力公式F=BIL,求出B2的大小. 【解析】 (1)棒的电流方向用×表示,受力情况如图,要使杆在斜面上静止,安培力F1与重力必须平衡,导轨对杆ab没有作用力. 根据平衡条件得:F1=mg=0.1N 则B1===0.1T (2)棒的受力情况如图 ∴F2=mgtan37°=mg=0.075N 得B2===0.075T 答:(1)若磁感应强度方向水平向左,在图b中标出电流的方向,作出ab的受力示意图如图所示;磁感应强度B1的大小为0.1T. (2)若磁感应强度竖直向上,在图c中做出ab的受力示意图如图所示;磁感应强度B2的大小为0.075T.
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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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