如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L,匀强磁场方向垂直导轨平面向上.金属杆质量为m,长为L,水平放在导轨上.已知电

如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L,匀强磁场方向垂直导轨平面向上.金属杆质量为m,长为L,水平放在导轨上.已知电源的电动势为E,内阻为r,调节电阻箱接入电路的阻值使回路总电流为I1,此时金属杆恰好处于静止状态.求:(重力加速度为g,金属杆与导轨电阻不计)
(1)磁感应强度B的大小;
(2)若保持磁感应强度的大小不变,而将磁场方向改为竖直向上,变阻器接入电路的阻值调到多大仍能使金属杆保持静止?
xumu871 1年前 已收到1个回答 举报

太清境大赤天龙 春芽

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解题思路:带电金属杆进行受力分析,除重力、支持力外,还有在磁场中受到安培力,三力处于平衡状态.由此可知安培力的方向,从而由左手定则来确定磁场的方向,由平衡可得安培力的大小,可以算出磁场的强度.
仅对磁场方向改变时,安培力的方向也随着改变,利用平衡条件来求出电流的大小.

(1)杆受力如图甲所示

由平衡条件可得F=mgsin θ
即BI1L=mgsin θ
B=[mgsinθ
I1L.
(2)受力如图,由物体的平衡条件得:
mgsinθ=BI2Lcosθ
由欧姆定律,得 I2=
E/R+r]
解得:R=
Ecosθ
I1−r
答:(1)磁感应强度B的大小
mgsinθ
I1L;
(2)若保持磁感应强度的大小不变,而将磁场方向改为竖直向上,变阻器接入电路的阻值调值
Ecosθ
I1−

点评:
本题考点: 安培力.

考点点评: 要会区分左手定则与右手定则:左手定则是判定磁场力的,而右手定则是判定感应电流方向的.同时还利用三力平衡知识来求解.

1年前

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