Question

【题目】如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流大小I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动．

（1）整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中。设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)

（2）整个装置放在竖直平面内的匀强磁场中，若斜面对导线的支持力为零，求磁感应强度的最小值及其方向？

Answer 1

【答案】（1）5 s；（2）B=1.2T ；方向沿斜面向上.

【解析】（1）斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．

由平衡条件得 FTcos37°=F
FTsin37°=mg
两式联立解得F==0.8N
由F=BIL得B==2T
由题意知，B与t的变化关系为B=0.4t

代入数据得t=5s
（2）导线在重力、线的拉力和安培力的作用下保持平衡，当安培力与斜面垂直时，B有最小值B1，则有：B1IL=mgcos37°
解得：B1=1.2T，方向平行斜面向上；