在傾角為θ的斜面上,放置一段電流為I、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒a(通電電流方向垂直紙面向里),如圖所示,棒與斜面間摩擦因數(shù)μ<tanθ,欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值是多少?如果要求導(dǎo)體棒a靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力,則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度又如何?
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(1)對(duì)a受力分析可知為保證a靜止,
所加安培力的最小值應(yīng)沿斜面向上,
大小為:F=mgsinθ-μmgcosθ=BminIL
Bmin=
mg(sinθ-μcosθ)
IL

方向垂直斜面向上.
(2)當(dāng)a對(duì)斜面無(wú)壓力時(shí),斜面與a間摩擦力f=0,
對(duì)a受力分析可知,a只受重力與安培力兩個(gè)力,
為保證a靜止,則FA=mg,方向豎直向上,
所以應(yīng)加水平向左的勻強(qiáng)磁場(chǎng),
B=
FA
IL
=
mg
IL

答:欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值是
mg(sinθ-μcosθ)
IL
,方向垂直斜面向上.
如果要求導(dǎo)體棒a靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力,則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
mg
IL
,方向水平向左.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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