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如图所示,相距20 cm的两根光滑平行铜导轨,导轨平面倾角为 ,上面放着质量为8...

如图所示,相距20 cm的两根光滑平行铜导轨,导轨平面倾角为 ,上面放着质量为80 g的金属杆 ab ,整个装置放在 B =0.2T的匀强磁场中。

(1)若磁场方向竖直向下,要使金属杆静止在导轨上,必须通以多大的电流?

(2)若磁场方向垂直斜面向下,要使金属杆静止在导轨上,必须通过多大的电流?

 

(1)15A(2)12A 【解析】试题分析:对金属棒进行受力分析,金属棒静止,金属棒处于平衡状态,所受合力为零, 根据平衡条件及安培力即可求出电流。 (1)当磁场方向竖直向下,导体棒受重力、支持力和水平向右的安培力,如图所示: 由于杆静止,根据平衡条件可得: F=mgtan37° 又因为安培力为:F=BIL 联立代入数据解得:I=15A (2)当磁场的方向垂直于垂直斜面向下,导体棒受重力、支持力和沿斜面向上的安培力,如右图所示: 由于杆静止,根据平衡条件可得:F1=mgsin37° 又因为安培力为:F1=BI1L 联立解得:I1=12A
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考点分析:
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如图所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动方向与原入射方向成θ角。设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间相互作用力及所受的重力,求:

(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R

(2)电子在磁场中运动的时间t

(3)圆形磁场区域的半径r

 

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