如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接

如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两 轨道上,且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由a到b,图11乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止。

小题1:请在图11乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图;
小题2:求出磁场对导体棒的安培力的大小;
小题3:如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。
uu和我一起 1年前 已收到1个回答 举报

颉逊 幼苗

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小题1:如图所示

小题2:F=mgtanα
小题3: 方向为垂直轨道平面斜向上

(1)如图答-2所示………………(3分)

(2)根据共点力平衡条件可知,磁场对导体棒的安培力的大小
F=mgtanα………………(2分)
(3)要使磁感应强度最小,则要求安培力最小。根据受力情况可知,最小安培力
F min =mgsinα,方向平行于轨道斜向上……………(1分)
所以最小磁感应强度B min = = ……………(1分)
根据左手定则可判断出,此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上。…(1分)

1年前

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