平行金属导轨与水平面成θ角放置,两导轨间接有电动势为E,内阻为r的电源,两导轨间距为L.导轨上沿垂直两导轨方向放置一质量

平行金属导轨与水平面成θ角放置,两导轨间接有电动势为E,内阻为r的电源,两导轨间距为L.导轨上沿垂直两导轨方向放置一质量为m,电阻为R的金属棒ab.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,如图所示.导轨的电阻和摩擦都不计,则为了使金属棒能静止在平行导轨上,所加磁场的磁感应强度是多大?
onetwotherr 1年前 已收到1个回答 举报

无限人生 春芽

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解题思路:以金属棒为研究对象受力分析,根据平衡条件求安培力的大小,然后由安培力公式计算磁感应强度的大小.

以金属棒为研究对象受力分析,运用合成法如图:

由几何知识得:F=mgtanθ
根据闭合电路欧姆定律:I=[E/R+r]
由安培力公式:F=BIL
联立以上三式解得:B=
mg(R+r)
ELtanθ
答:所加磁场的磁感应强度大小为:
mg(R+r)
ELtanθ.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;闭合电路的欧姆定律;安培力.

考点点评: 本题借助安培力考查了平衡条件的应用,判断安培力的方向时要注意安培力一定与B垂直、与I垂直.

1年前

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